Дипломный проект
Полимерные глобулы в роли нанореакторов
Целью дипломной работы, выполненной под руководством профессора С. И. Кучанова на Кафедре физики полимеров и кристаллов Физического факультета Московского Государственного Университета имени М. В. Ломоносова, было теоретическое исследование влияния образования полимерных глобул в растворе низкомолекулярных реагентов на химические процессы в нём. Общий подход к решению проблемы был предложен Кучановым ранее [1], на мою долю выполнение численных расчётов для конкретных систем и теоретический анализ частных случаев.
Работа над дипломным проектом началась осенью 2006 года с ознакомления с теорией, изложенной в статье [1]. Вслед за этим я приступил к написанию программы для решения предложенных им уравнений для определения состава реакционной смеси внутри глобулы, образованной сополимером. К зиме программа [2] устойчиво работала для систем с произвольным числом реагентов и типов звеньев в цепях макромолекул. Для случая бинарного сополимера в смеси двух реагентов, по требованию научного руководителя, была подготовлена версия с графическим интерфейсом (Рис. 1 и 2).
Рис. 1. Расчёт фазовой диаграммы бинарной макромолекулы в смеси двух реагентов.
Рис. 2. Расчёт зависимости состава двухкомпонентной реакционнойсмеси внутри глобулы, образованной бинарной макромолеулой,от состава последней.
После перерыва в работе, вызванного сдачей зимней сессии, было сделано два стендовых доклада о текущих результатах работы на проводимых в МГУ научных конференциях [3, 4]. В течении весны был изучен вопрос о классификации всех возможных типов фазовых диаграмм системы «бинарная макромолекула в смеси двух реагентов». Для этого, кроме проведения аналитических выкладок, была подготовлена и успешно использована программа для автоматического перебора входных параметров модели и сортировки получаемых фазовых диаграмм по их топологическим типам. К лету работа остановилась полностью. Июнь был занят сдачей летней сессии и государственного выпусного экзамена, в течении июля проходили военные сборы, а август был отдан отдыху на черноморском побережье.
С сентября 2007 года работа над дипломным проектом возобновилась с новыми силами. Были подготовлены программы для расчёта кинетики радикальной сополимеризации и полимераналогичных превращений в условиях, приводящих к сворачиванию макромолекул в глобулы. Они были доведены до ума и успешно использованы в октябре, во время месячной командировки в исследовательскую группу профессора G. ten Brinke в Zernike Institute for Advanced Materials of the University of Groningen (Netherlands). К концу этой поездки была подготовлена и подана статья [5] в журнал Macromolecules.
После возвращения из Голландии работа была сосредоточена на подготовке второй статьи [6] для Journal of Chemical Physics и написании текста дипломной работы [7]. В конце декабря состоялась защита проекта и в январе 2008 года на торжественной церимонии ректор МГУ Садовничий лично вручил мне красный диплом. К лету обе статьи успешно прошли рецензирование и были опубликованы. Таким образом проект был успешно завершён.
Список ссылок
-
«Quantitative Theory of Free-Radical Copolymerization Allowing for the Phenomenon of Preferential Sorption»
S. I. Kuchanov, S. Russo, Macromolecules 1997, 30, 4511-4519. Скачать. - Программа для расчёта сорбции смеси двух реагентов глобулой, образованной бинарной макромолекулой. Скачать.
- «4-я всероссийская каргинская конференция: наука о полимерах 20-му веку» (МГУ, февраль 2007)
- Международная научная конференция для студентов, аспирантов и молодых учёных «Ломоносов-2007» (МГУ, апрель 2007)
- «Polymer Globule as a Nanoreactor»
S. Kuchanov, S. Pogodin, G. ten Brinke, A. Khokhlov, Macromolecules 2008, 41, 2689-2693. Скачать. - «Theoretical consideration of bulk free-radical copolymerization with allowance for the preferential sorption of monomers into globular nanoreactors»
S. I. Kuchanov, S. G. Pogodin, Journal of Chemical Physics 2008, 128, 244902. Скачать. - «Полимерные глобулы в роли нанореакторов»
С. Г. Погодин. Дипломная работа, МГУ 2008. Читать.