Вышедшие номера
Home » Оптика и спектроскопия » Год 2025, выпуск 1 » Статья стр. 32
<<<>>>
Спектральные и дифракционные свойства голографических фотополимерных материалов с фотоинициирующими системами на основе комплекса с переносом заряда и красителя-соинициатора
The study was carried out using funds from the state assignment of the Scientific Research Institute of Organic Chemistry of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences , No. 075-00365-25-00
The study was carried out using funds from the state assignment of the Scientific Research Institute , Highly informative optical methods for studying the composition and microstructure of materials and substances: physical principles, methods of implementation and application, 124041700108-6 (FWNG-2024-0022).
Деревянко Д.И. 1,2, Шелковников В.В. 1,3, Пен Е.Ф. 2,3, Алиев С.И.1, Бардин В.В.1, Бухтоярова А.Д.1
1Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН, Новосибирск, Россия
2Институт автоматики и электрометрии СО РАН, Россия, Новосибирск, Россия
3Новосибирский государственный технический университет, Новосибирск, Россия
Email: derevyanko@nioch.nsc.ru, vice@nioch.nsc.ru, pen@iae.nsk.su, bardin@nioch.nsc.ru, bad@nioch.nsc.ru
Поступила в редакцию: 3 мая 2024 г.
В окончательной редакции: 17 сентября 2024 г.
Принята к печати: 17 сентября 2024 г.
Выставление онлайн: 3 марта 2025 г.
PDF версия
Разработаны новые фотоинициирующие системы ( Photoinitiating system, PIS) на основе светочувствительного комплекса с переносом заряда ( Charge Transfer Complex, CTC), бутилтрис(4-анизил)бората диэтил-9-оксо-10-(4-гептилоксифенил)-9Н-тиоксантенония, и красителя - соинициатора, Метиленовый голубой (MB) с бутилтрис(4-анизил)боратом тетрабутиламмония. Исследованы спектральные свойства и чувствительность фотополимерных материалов на основе отдельных и объединенных PIS (CTC, MB, CTC-MB) в режиме голографической записи. Показано, что PIS-MB и PIS-CTC обладают чувствительностью в широком спектральном диапазоне (400-700 nm). С использованием лазерного излучения с длинами волн λ_1=457 nm, λ_2=532 nm и λ_3=639 nm сформированы монохромные и цветные отражательные голограммы с высокой дифракционной эффективностью (50-90%). Экспериментально подтверждено предотвращение кислородного ингибирования радикальной полимеризации в слоях фотополимерных материалов толщиной 30 μm при использовании бутилтрис(4-анизил)бората тетрабутиламмония в качестве донорной компоненты в CTC, а также в качестве соинициатора в PIS MB. Модуляция коэффициента преломления при записи голограмм, как в случае использования защитной пленки, предотвращающей доступ кислорода, так и без неё составила Δ n~ 0.008. Ключевые слова: фотоинициирующие системы, комплексы с переносом заряда, фотополимерные материалы, отражательные голограммы.
  1. G.S. Zheng, Y. Jiang, T. Wang, Huang A., Y. Zhang, P. Tang, S. Zhuang, Y. Liu, S. Yin. Opt. Express, 19 (3), 2216 (2011). DOI: 10.1364/OE.19.002216
  2. J. Guo, M.R. Gleeson, J.T. Sheridan. Physics Research International, 1, 2090 (2012). DOI: 10.1155/2012/803439
  3. A. Zanutta, E. Orselli, T. Facke, A. Bianco. Optical Materials Express, 6 (1), 252 (2016). DOI: 10.1364/OME.6.000252
  4. N. Vorzobova, P. Sokolov. Polymers, 11 (12), 2020 (2019). DOI: 10.3390/polym11122020
  5. Холоэкспо. Наука и практика [Электронный ресурс] URL: http://www.holoexpo.ru
  6. W.S. Colburn, K.A. Haines. Applied Optics, 10 (7), 1636 (1971)
  7. V. Mikerin, V. Ugozhaev. J. Opt. Technol., 9 (4), 213 (2023). DOI: 10.1364/JOT.90.000213
  8. J. Li, P. Hu, Z. Zeng, J. Jin, J. Wu, X. Chen, J. Liu, Q. Li, M. Chen, Z. Zhang. Molecules, 27 (19), 6283 (2022). DOI: 10.3390/molecules27196283
  9. M.D. Alim., D.J. Glugla, S. Mavila, C. Wang, P.D. Nystrom, A.C. Sullivan, C.N. Bowman. ACS Applied Materials \& Interfaces, 10 (1), 1217 (2017). DOI: 10.1021/acsami.7b15063
  10. F.K. Bruder, T. Facke, T. Rolle. Polymers, 9 (12), 472 (2017). DOI: 10.3390/polym9100472
  11. D. Cody, S. Gul, T. Mikulchyk, M. Irfan, A. Kharchenko, Goldyn, S. Martin, S. Mintova, J. Cassidy, I. Naydenova. Appl. Opt., 57, 173 (2018). DOI: 10.3390/polym11122020
  12. D.A. Belousov, R.I. Kuts, K.A. Okotrub, V.P. Korolkov. Photonics, 10 (7), 771 (2023). DOI: 10.3390/photonics10070771
  13. B. Guo, M. Wang, D. Zhang, M. Sun, Y. Bi, Y. Zhao. ACS Applied Materials \& Interfaces, 15 (20), 24827 (2023). DOI: 10.1021/acsami.3c01446
  14. A. Ibrahim, X. Allonas, C. Ley, K. Kawamura, H. Berneth, F.K. Bruder, T. Facke, R. Hagen, D. Honel, T. Rolle, G. Walze, M.S. Weiser. Chemistry --- A European Journal, 20 (46), 15102 (2014). DOI: 10.1002/chem.201404072
  15. E.M. Mihaylova. Coatings, 12 (11), 1765 (2022). DOI: 10.3390/coatings12111765
  16. D. Zhang, Y. Zhao, B. Guo, Z. Zhang, D. Hu, Z. Wang, J. Zhu, Y. Ye, Y. Zhao. European Polymer Journal, 198, 112436 (2023). DOI: 10.3390/polym15132908
  17. A. Ibrahim, X. Allona, C. Ley, B.E. Fouhaili, C. Carre. J. Photopolymer Science and Technology, 27 (1), 517 (2014). DOI: 10.1021/cm402262g
  18. G. Ding, C. Jing, X. Qin, Y. Gong, X. Zhang, S. Zhang, Z. Luo, H. Li, F. Gao. Dyes Pigm., 137, 456 (2020). DOI: 10.1016/j.dyepig.2016.10.034
  19. W. Liao, C. Xu, X. Wu, Q. Liao, Y. Xiong, Z. Li, H. Tang. Dyes Pigm., 178, 108350 (2020). DOI: 10.1016/j.dyepig.2020.108350
  20. A. Ibrahim, C. Ley, X. Allonas, C. Carre, I. Pillin. J. Displ. Technol., 10, 456 (2014). DOI: 10.1109/JDT.2014.2314863
  21. J. Kabatc, K. Iwinska, A. Balcerak, D. Kwiatkowska, A. Skotnicka, Z. Czech, M. Bartkowiak. RSC Advances, 10 (42), 24817 (2020). DOI: /10.1039/D0RA03818K
  22. C. Forster, A. Andrieu-Brunsen. Chem. Commun., 59 (12), 1554 (2023). DOI: 10.1039/D2CC06595A
  23. K. Kawamura, H. Berneth, F. K. Bruder, T. Facke, R. Hagen, D. Honel, T. Rolle, G. Walze, M.S. Weiser. Chemistry --- A European J., 20 (46), 15102 (2014). DOI: 10.1002/chem.201404072
  24. D. Derevyanko, V. Shelkovnikov, V. Kovalskii, I. Zilberberg, S. Aliev, N. Orlova, V. Ugozhaev. Chemistry Select, 5 (38), 11939 (2020). DOI: 10.1002/slct.202002163
  25. Q. Ma, L. Buchon, V. Magne, B. Graff, F. Morlet-Savary, Y. Xu, M. Benltifa, S. Lakhdar, J. Lalevee. Macromolecular rapid commun., 43 (19), 2200314 (2020). DOI: 10.1002/marc.202200314
  26. I.Y. Kargapolova, N.A. Orlova, K.D. Erin, V.V. Shelkovnikov. Russian J. Organic Chemistry, 52, 37 (2016). DOI: 10.1134/S1070428016010073
  27. P. Garra, B. Graff, F. Morlet-Savary, C. Dietlin, J.-M. Becht, J.-P. Fouassier, J. Lalevee. Macromolecules, 51 (1), 57 (2018). DOI: 10.1021/acs.macromol.7b02185
  28. D. Wang, P. Garra, S. Lakhdar, B. Graff, J. Fouassier, H. Mokbel, M. Abdallah, J. Lalevee. ACS Appl. Polym. Mater., 1 (3), 561 (2019). DOI: 10.1021/acsapm.8b00244
  29. V.V. Shelkovnikov, E.V. Vasil'ev, V.V. Russkikh. Optoelectronics, Instrumentation and Data Processing, 52, 404 (2016). DOI: 10.3103/S8756699016040130
  30. F. Dumur. Catalysts, 13, 493 (2023). DOI: 10.3390/catal13030493
  31. C.Y. Shih, J.-S. Ni, Y.-C. Chen. Macromolecular Chemistry and Physics, 1 (2024). DOI: 10.1002/macp.202300428
  32. G.C. Weed, B.M. Monroe. United States Patent 5143818. Borate coinitiators for photopolymerizable compositions (1992)
  33. J. Kabatc, K. Iwinska, A. Balcerak, D. Kwiatkowska, A. Skotnicka, Z. Czech, M. Bartkowiak. SC Advances., 10, 24817 (2020). DOI: 10.1039/D0RA03818K
  34. X. Allonas, A. Ibrahim, C. Ley, H. Saimi, J. Bugnet, K. Kawamura. J. Photopolymer Science and Technology, 24 (5), 531 (2011). DOI: 10.2494/photopolymer.24.531
  35. N. Li, X.-C. Pan. Chinese J. Polymer Science, 39, 1084 (2021). DOI: 10.1007/s10118-021-2597-9
  36. V.V. Shelkovnikov, D.I. Derevyanko, L.V. Ektova. Polymer Science, Series B, 58 (5), 519 (2016). DOI: 10.1134/S1560090416050109
  37. S. Ke, X. Pu, D. Frederic, L. Jacques. J. Polymer Science, 59 (13), 1338 (2021). DOI: 10.1002/pol.20210225
  38. F. Dumur. European Polymer J., 195, 112193 (2023). DOI: 10.1016/j.eurpolymj.2023.112193
  39. Д.И. Деревянко, Е.Ф. Пен, В.В. Шелковников, В.В. Бардин. В сб.: HOLOEXPO 2022, Тезисы докладов. XIX международная конференция по голографии и прикладным оптическим технологиям (Санкт-Петербург, 2022), с. 322-329
  40. C. Choi, E.V. Vasiliev, V.V. Shelkovnikov, V. Loskutov. Patent US9874811B2 Photopolymer composition for holographic recording (2016)
  41. V.V. Shelkovnikov, E.F. Pen, V.I. Kovalevsky. Optical Memory and Neural Networks, 16, 75 (2007). DOI: 10.3103/S1060992X07020038
  42. В.П. Корольков, А.Е. Качкин, Р.В. Шиманский. Мир измерений, 10, 37 (2012)
  43. D.I. Derevyanko, E.F. Pen, V.V. Shelkovnikov, S.I. Aliev. Optoelectronics, Instrumentation and Data Processing, 57 (6), 584 (2021). DOI: 10.3103/S8756699021060042
  44. W.K. Smothers et al. Dry film process for altering wavelength response of holograms. US Patent 5024909. 1991. https://www.freepatentsonline.com/5024909.pdf
  45. В.В. Шелковников, Е.В. Васильев, В.В. Русских. Автометрия. 52 (4), 107 (2016). DOI: 10.15372/AUT20160413
  46. С.А. Бабин, Е.В. Васильев, В.И. Ковалевский, Е.Ф. Пен, А.И. Плеханов, В.В. Шелковников. Автометрия, 39 (2), 57 (2003)
  47. H. Kogelnik. The Bell System Technical J., 48, 2909 (1969)
  48. E.F. Pen, M.Y. Rodionov, V.V. Shelkovnikov. J. Optical Technology, 73 (7), 475 (2006). DOI: 10.1364/JOT.73.000475
  49. С.В. Душина, В.А. Шарнин. Химия и химическая технология, 56, 3 (2013)
  50. S.H. Stevenson, K.W. Steijn. Proc. SPIE, 2405, 88 (1995). DOI: 10.1117/12.205352
  51. I. Vazquez-Marti n, M. Gomez-Climente, J. Marin-Saez, M.V. Collados, J. Atencia. Proc. SPIE., 10233, 64 (2017). DOI: 10.1117/12.2265802

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2025 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme