Синтез структурных элементов фотонных кристаллов на основе сополимеров стирола тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.06, кандидат химических наук Шевченко, Наталья Николаевна

• Шевченко, Наталья Николаевна
• кандидат химических наук
• 2007

Оглавление диссертации кандидат химических наук Шевченко, Наталья Николаевна

ВВЕДЕНИЕ.

I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Характеристики полимерных монодисперсных частиц.

1.2. Безэмульгаторная эмульсионная полимеризация как метод получения монодисперсных полимерных частиц.

1.2.1. Механизм полимеризации.

I.2.2 сополимеризация полярных и неполярных мономеров.

1.3. Самоорганизация монодисперсных полимерных частиц.

1.4. формирование фотонных кристаллов.

ГЛАВА II. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

11.1. исходные реагенты.

Мономеры.

Регуляторы цепи.

Инициаторы.

Другие реагенты.

П.2. Методики синтеза частиц.

II.2.1. Метод одностадийного синтеза частиц.

Методы защиты ароматической аминогруппы п-АмСт.

П.2.2. Метод двухстадийной безэмульгаторной эмульсионной полимеризации.

II.2.3. Методика деблокирования частиц П(Ст-ВФА) содержащих в поверхностном слое звенья ВОС-АмСт или АмСт-НС|.

П.З. Методы изучения характеристик образуемых полимерных частиц.38 11.3.1. Определение размера частиц методом электронной микроскопии.

И.3.2. Определение размера частиц методом светорассеяния.

II.3.3. Определение молекулярной массы полимеров.

Н.3.4. Определение ММР методом микроколоночной высокоэффективной эксклюзионной хроматографии.

11.3.4. Определение концентрации функциональных групп методом кондуктометрического титрования.

11.3.5. Неводное потенциометрическое титрование карбоксигрупп

11.3.6. Определение z-потенциала полимерных частиц методом микроэлектрофореза.

11.3.7. Определение рН.

11.3.8. Определение поверхностного натяжения.

11.3.9. Физические методы исследования тонких пленок ФК.

III. РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.

III. 1. Влияние полимерной природы монодисперсных частиц на их самоорганизацию в упорядоченные трехмерные структуры.

111.2. Синтез монодисперсных частиц П(Ст-МАК) методом БЭП.

111.3. Инфильтрация полярного растворителя в упорядоченные решетки ФК.

111.4. Синтез полимерных монодисперсных частиц, содержащих хромофор и формирование ФК на их основе.

ВЫВОДЫ.

Список сокращений

1-(3-диметиламинопропил)-3-этилкарбодиимида гидрохлорид кди

4,4'-азо-бис-(4-цианизовалериановая кислота) ЦБК

4-аминостирол АмСт

Безэмульгаторная эмульсионная полимеризация БЭП

И-винилформамид ВФА

Гл ици дил метакр и лат ГМА

Гранецентрированная кубическая (решетка) ГЦК

Двойной электрический слой ДЭС

Диаминодифенилдисульфид ДАДФДС

Дивинилбензол ДВБ

Диметакрилат этиленгликоля ДМЭГ

Диметилформамид ДМФА

Динитрил-азо-бис-изомасляной кислоты ДИНИЗ

Кислотный хром темно-синий кхс

Меркаптоэтанол МЭ

Метакриловая кислота МАК

Молекулярная масса ММ

Молекулярно-массовое распределение ММР

Перекись бепзоила ПБ

Поверхностно активное вещество ПАВ

Периодические коллоидные структуры пкс

Полимер-мономерная частица пмч

Полиметилметакрилат ПММА

Полистирол ПС

Распределение частиц по размерам РЧР

Сополимер стирола с Ы-винилформамидом П(Ст-ВФА)

Сополимер стирола с глицидилметакрилатом П(Ст-ГМА)

Сополимер стирола с метакриловой кислотой П(Ст-МАК)

Сухой остаток латекса С.О.

Тиогликолевая кислота тгк

Третбутилоксикарбонил-4-аминостирол ВОС-АмСт

Фотонная запрещенная зона ФЗЗ

Фотонный кристалл ФК

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Синтез структурных элементов фотонных кристаллов на основе сополимеров стирола»

Актуальность задачи направленного получения монодисперсных полимерных частиц с функциональными поверхностными группами определяется высокой их востребованностью в различных областях науки и техники, где частицы нано- и субмикронного размера находят разнообразное применение в качестве структурообразующих элементов, микрореакторов, калибровочных эталонов, нанореакторов. Морфология и химическая структура таких частиц должна обеспечивать им функциональные свойства, необходимые для участия в процессах, протекающих как в межфазных слоях, так и в объеме многокомпонентных дисперсных систем.

В связи с этим представляет значительный интерес исследование особенностей безэмульгаторной эмульсионной сополимеризации (БЭП) стирола с рядом функциональных сомономеров как метода целевого синтеза частиц. Способность дисперсий монодисперсных полимерных частиц к самосборке в периодические трехмерные структуры позволяет использовать их в качестве структурных элементов при формировании фотонных кристаллов (ФК) - нового класса твердотельных материалов.

В ФК диэлектрическая проницаемость модулируется с периодом, сравнимым с длиной волны света, что обусловливает наличие фотонной запрещенной зоны (ФЗЗ)-энергетической области, в пределах которой распространение света внутри кристалла подавленно в определенных или во всех направлениях. Такие материалы с нелинейными оптическими свойствами могут служить новой элементной базой для технологий в оптоэлектронике и телекоммуникационной индустрии. Особый интерес представляют трехмерные ФК, которые позволяют обеспечить высокую плотность структурных элементов. Быстрая седиментация неорганических частиц большой плотности в процессе формирования пленок ФК приводит к возникновению напряжений и образованию дефектов в упорядоченной структуре. Низкая плотность поверхностно однородных монодисперсных полимерных частиц позволяет избежать образования дефектов при их седиментации и в условиях, близких к равновесным, сформировать трехмерные решетки высокой степени совершенства, которые могут выступать в качестве модельных объектов для исследования линейных и нелинейных оптических явлений. С целью разработки методов управления фотонно-кристаллическими свойствами полимерных периодических структур актуально изучение влияния природы полимера, дисперсности и поверхностной структуры частиц, введения в них ковалентно связанных люминофоров и хромофорных группировок на степень совершенства образуемых периодических структур и их оптические характеристики.

Цель исследования состояла в изучении особенностей БЭП стирола с рядом менее гидрофобных сомономеров для получения монодисперсных субмикронных частиц с управляемой функциональностью и поверхностной структурой, а также в исследовании самосборки таких частиц как метода создания трехмерных периодических матриц, проявляющих фотонно-кристаллические свойства. Исходя, из цели исследования сформулированы следующие приоритетные задачи: изучение влияния природы полимерных частиц на процесс их самоорганизации в упорядоченные трехмерные структуры; исследование влияния условий безэмульгаторной эмульсионной сополимериза-ции стирола с рядом менее гидрофобных сомономеров на дисперсность формируемых полимерных частиц, структуру их поверхности, а также поверхностную концентрацию функциональных групп; получение монодисперсных субмикронных частиц типа ядро-оболочка с ковалентно связанными хромофорами в поверхностном слое; формирование трехмерных упорядоченных структур, проявляющих свойства ФК, а также инфильтрация хромофоров или органических растворителей в поровое пространство таких структур; изучение структуры и фотонно-кристаллических свойств сформированных полимерных ФК на базе Физико-технического института РАН (ФТИ РАН). Научная новизна. Впервые изучены особенности БЭП стирола Ст с метакриловой кислотой МАК или Ы-винилформамидом ВФА в присутствии различных регуляторов цепи (диаминдифенилдисульфид АФС, тиогликолевая кислота ТГК, меркаптоэтанол МЭ). На этой основе оптимизированы условия синтеза, обеспечивающие получение монодисперсных полимерных частиц заданного субмикронного диаметра со среднеквадратичной дисперсией менее 2%, а также выявлены условия, позволяющие регулировать концентрацию функциональных групп в поверхностном слое, его структуру и степень гидрофобности. Разработан метод двухстадийной сополимеризации стирола с МАК или ВФА для формирования частиц типа ядро-оболочка, при этом в состав оболочки включены звенья люминофор содержащих сомономеров или п-аминостирола АмСт, аминогруппы которого позволяют ковалентно связывать хромофоры непосредственно на поверхности частиц.

Практическая значимость. Получен широкий спектр монодисперсных частиц на основе сополимеров стирола с МАК, ВФА, АмСт, а также с рядом люминофор содержащих метакрилатов диаметром 200-540 нм и поверхностной концентрацией карбоксильных, амино- или имидазолиновых групп 0.8-3.5 мкг-экв/м2. Оптимизированы условия самосборки из них твердотельных периодических структур и инфильтрации полярного растворителя в межчастичное пространство этих структур. Разработаны методы ковалентного связывания люминофоров и хромофорных группировок в поверхностном слое полимерных частиц. Полученные монодисперсные частицы успешно применены в качестве структурных элементов ФК высокой степени совершенства, которые использованы в ФТИ РАН как модельные объекты для изучения тонких фотонно-кристаллических эффектов (многоволновая дифракция света; подавление пика ФЗЗ при определенном угле падения р-поляризованного света и низком диэлектрическом контрасте ФК -аналог эффекта Брюстера) и экспериментальной апробации теоретических разработок.

Положения, выдвигаемые на защиту:

Исследование влияния природы полимерных частиц (полиметилметакрилата ПММА, сополимеров стирола с глицидилметакрилатом П(Ст-ГМА) или с МАК П(Ст-МАК)) на процесс их самоорганизации в упорядоченные трехмерные структуры.

Разработка способов регулирования в процессе БЭП стирола с МАК или ВФА дисперсности формируемых полимерных частиц, структуры их поверхности, а также поверхностной концентрации функциональных групп.

Изучение подходов к формированию частиц типа ядро-оболочка с ковалентно связанными хромофорными группами в поверхностном слое: введение в оболочку люминофор содержащего сомономера или АмСт как функционального сомономера, позволяющего проводить присоединение хромофорных группировок по ароматической аминогруппе. > Разработка методов формирования трехмерных упорядоченных структур, проявляющих свойства ФК, а также методов инфильтрации хромофоров или органических растворителей в поровое пространство упорядоченных структур, сформированных из частиц сополимера П(Ст-МАК).

Апробация работы. Результаты исследований доложены на международных симпозиумах IV-V «Molecular Mobility and Order in Polymer Systems» (С.Петербург, 2002, 2005), международных конференциях XVII European Chemistry at Interface (Loughborough, UK, 2005), «Химия высокоорганизованных веществ и научные основы нанотехнологии» (С.-Петербург, 2004), «Current and Future trends in polymcric materials» (Прага, Чехия 2005), «Modern Problems of Condensed Matter Optics» (Киев, Украина, 2006), IV «Фундаментальные проблемы оптики» (С.Петербург, 2006), 1-st European Chemistry Congress (Будапешт, Венгрия, 2006), XIII Всероссийских конференциях «Структура и динамика молекулярных систем» (Яльчик, 2001-2006), III,IV Всероссийских Каргинских конференциях (Москва, 2005, 2007), Санкт-Петербургской молодёжной конф. "Современные проблемы науки о полимерах" ИВС РАН (Санкт-Петербург, 2006, 2007).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 статей и 15 тезисов докладов.

Структура диссертации: Диссертационная работа состоит из введения, трех глав (обзор литературы, объекты и методы исследования, результаты и их обсуждение), выводов, списка цитируемой литературы (152 наименований). Работа изложена на 94 страницах, содержит 32 рисунка и 9 таблиц.

Заключение диссертации по теме «Высокомолекулярные соединения», Шевченко, Наталья Николаевна

ВЫВОДЫ

1. Впервые установлено, что монодисперсные частицы сополимера стирола с МАК способны к самоорганизации в более совершенные трехмерные упорядоченные структуры, чем частицы ПММА и П(Ст-ГМА), и проявляют лучшие фотонно-кристаллические свойства.

2. Методом безэмульгаторной эмульсионной сополимеризации стирола с МАК впервые получена серия образцов монодисперсных частиц диаметром 200-540 нм со среднеквадратичным отклонением менее 2%. Показано, что распределение звеньев МАК в объеме частиц влияет на их поверхностный заряд, способность к набуханию и совершенство упорядоченных структур на их основе.

3. Найдены оптимальные условия синтеза монодисперсных полимерных частиц с определенной структурой поверхности при безэмульгаторной эмульсионной сополимеризации стирола с МАК, инициированной персульфатом калия, или полимеризации стирола под действием 4,4'-азо-бис-(4-цианизовалериановой кислоты) в присутствии регуляторов цепи (тиогликолевой кислоты, диаминодифенилдисульфида). На их основе сформированы трехмерные упорядоченные структуры, демонстрирующие фотонно-кристаллические свойства и обеспечивающие инфильтрацию в них этилового спирта, что позволило впервые для трехмерного ФК наблюдать аналог эффекта Брюстера.

4. Методом двухстадийной сополимеризации стирола с метакриловой кислотой или N-винилформамидом получены монодисперсные частицы со звеньями люминофор содержащих сомономеров или со звеньями п-аминостирола в поверхностном слое. Показано, что введение ароматических аминогрупп в оболочку полимерных частиц позволяет ковалентно связывать хромофоры на их поверхности. Трехмерные фотонные кристаллы па основе полученных частиц демонстрируют перекрывание фотонной запрещенной зоны и полосы люминесценции для некоторых направлений распространения света.

Автор выражает благодарность сотрудникам Физико-технического института РАН проф. д.ф-м.н. A.B. Селькину, к.х.н. А.Б. Певцову и асп. А.Г. Баженовой за исследование фотонно-кристаллических свойств полимерных ФК и теоретический расчет их структурных характеристик.

Список литературы диссертационного исследования кандидат химических наук Шевченко, Наталья Николаевна, 2007 год

1. Эмульсионная полимеризация и ее применение в промышленности.- В сб.: Елисеева В.И., Иванчев С.С., Кучанов С.И., Лебедев А.В.; Химия: 1976; Т. М., С. 240.

2. Реакции в полимерных системах. / Под. ред. С.С. Иванчева; Д.: Химия, 1987, р 304.

3. Arai М., Arai К., Sailo S. Polymer particle formation in soapless emulsion polymerization // 3. Polym. Sci.- 1976.- V. 17.- N 11.- P. 3655-3665.

4. Goodwin J.W., Ottewill R.H., Pelton R. Studies on the preparation and characterization of monodisperse polystyrene latices // Colloid Polym. Sci.- 1979.- V. 257.-N 1.- P. 61-69.

5. Goodwin J.W., Hearn J., Но C.C., Ottewill R.H. Studies on the preparation and characterization of monodisperse polystyrene latices // Colloid Polym. Sci.- 1974.-V. 252.-N6.- P. 464-471.

6. Kawaguchi H. Functional polymer microspheres // Progress Polym. Sci.-2000.- V. 25.- P. 1171-1210.

7. Практикум по коллоидной химии. Коллоидная химия латексов и поверхностно-активных веществ. / Под. ред. Р.Э. Неймана. М.: Высшая школа, 1972. 175 с.

8. Курс коллоидной химии. Поверхностные явления и дисперсные системы.- В сб.: Фролов Ю.Г.; Химия: 1982; Т. М., С. 400.

9. Лабораторные работы и задачи по коллоидной химии. / Под. ред. Фролова, Ю. Г., Горского, А.С.; М.: Химия, 1986, с. 216.

10. Нейман Р.Э. Очерки коллоидной химии синтетических латексов; Издательство Воронежского университета: Воронеж, 1980. 335 с.

11. Bastos D., de las Nieves F.J. Effect of electrolyte type on the electrokinetic behavior of sulfonated polysterene model colloids // Colloid Polym. Sci.- 1993.- V. 271.-N 9.- P. 860-867.

12. Bastos D., de las Nieves F.J. Effect of electrolyte type on the electrokinetic behavior of carboxylated polysterene model colloids // Colloid Polym. Sci.- 1996.- V. 274,-N11.- P. 1081-1088.

13. Курс коллоидной химии. / Под. ред. Д. А. Фридрихсберга; J1.: Химия, 1974, с. 352.

14. Peula-Garcia J.M., Hidalgo-Alvarez R., de las Nieves F.J. Colloid stability and electrokinetic characterization of polymer colloids prepared by different methods // Colloids & Surface. A.- 1997,- V. 127.- N 1-3.- P. 19-24.

15. Polymer latexes. Preparation, characterization, and applications.; Daniela E.S., Sudol E.D., El-Aasser M.S., Eds.; ACS Symposium series: Washington, DC., 1992; Vol. 492, 462 p.

16. Асламазова T.P., Борейко JI.B., Елисеева В.И. К механизму безэмульгаторной латексной полимеризации // Высокомол. соед. Б.- 1987,- Т. 29.-№ 6.- С. 434-437.

17. Smith W., Ewart R. Kinetics of emulsion polymerization // J. Chem. Phys.-1948.- V. 16,-N6.- P. 592-601.

18. Arshady R. Suspension, emulsion, and dispersion polymerization: A methodological survey // Coll. Polym. Sci.- 1992.- V. 270.- N 8.- P. 717 732.

19. Хомиковский П.М. Элементарные реакции эмульсионной полимеризации // Успехи химии.- 1959.- Т. 28.- № 5.- С. 566-575.

20. Fitch R.M. The homogeneous nucleation of polymer colloids // Brit. Polym. J.- 1973.- V. 5.- N 6.- P. 467-483.

21. Goodal A.R., Wilkinson M.C., Hearn J. Mechanism of Emulsion Polymerization of Styrene in Soap-Free Systems // J. Polym. Sci.- 1977.- V. 15.- N 9.- P. 2193-2218.

22. Vanderhoff J.W. Mechanism of emulsion polymerization // J. Polym. Sci. A.- 1985.- V. 23.- P. 161-198.

23. Lichti G., Gilbert R.G., Napper D.H. The mechanism of latex particle formation and growth in emulsion polymerization of styrene using the surfactant sodium dodecyle sulfate // J. Polym. Sci.- 1983.- V. 21.- P. 269-281.

24. Song Z., Poehlein G.W. Particle formation in emulsion polymerization: transient particle concentration // J. Macromol. Sci. Chem.- 1988.- V. 25.- N 4.- P. 403443

25. Song Z., Poehlein G.W. Particle nucleation in emulsifier-free aqueous-phase polymerization : Stage 1 // J. Colloid Interface Sci.- 1989.- V. 78,- N 2.- P. 486500.

26. Song Z., Poehlein G.W. Kinetics of emulsifier free emulsion polymerization of styrene //J. Polym. Sci.- 1990.- V. 28.- N 9.- P. 2359-2392.

27. Радикальная полимеризация. / Под. ред. С. С. Иванчева; М.: Химия, 1985, с. 280.

28. Лишанский И.С., Меньшикова А.Ю., Евсеева Т.Г., Комаровская Э.Э., Шубин В.Е., Сахарова Н.А. Особенности синтеза безэмульгаторных латексов полистирола в присутствии карбоксилсодержащего инициатора // Высокомол. соед. Б.-1991.- Т. 33,- № 6.- С. 413-416.

29. Меньшикова А.Ю., Евсеева Т.Г., Перетолчин М.В., Пекина Н.А., Иванчев С.С. Особенности безэмульгаторной полимеризации метилметакрилата с карбоксилсодержащим инициатором // Высокомолек. соед. А.- 2001.- Т. 43 № 4.-С. 607-615.

30. Полимерные дисперсии.- В сб.: В.И.Елисеева-, Химия: 1980; Т. М., С.296.

31. Wang Р.Н., Pan C.-Y. Preparation of styrene/acrylic add copolymer microspheres: polymerization mechanism and carboxyl group distribution // Colloid Polym. Sci.- 2002.- V. 280.- N 2.- P. 152-159.

32. Полимеризация ионизирующихся мономеров. / Под. ред. В. А. Кабанова, В. А. Топчиева; М.: Наука, 1975, с. 255.

33. Латиф А.Д., Малюкова Е.Б., Грицкова И.А. Синтез полимерных дисперсий с узким распределением частиц по размерам // Высокомол. соед. Б.-1988,- Т. 30 № 10.- С. 742-744.

34. Zhang M.-G., Weng Z.-X. Effects of monomer polarity on MMA/BA/NaMA emulsifier free emulsion copolymerization // Science.- 1998.- V. 34.-N9,- P. 1243-1247.

35. Pan T.-C., Kuo J.-F., Chen C.-Y. Study on soapless emulsion copolymerization of methyl methacrylate and n-butyl acrylate // Polym. Eng. Sci.-1991.-V. 31.- N 12.- P. 916-923.

36. Ou J.L., Yang J.K., Chen H. Styrene/potassium persulfate/water systems: effects of hydrophilic comonomers and solvent additives on the nucleation mechanism and the particle size // Eur. Polym. J.- 2001.- V. 37.- N 4.- P. 789-799.

37. Reese C.E., Asher S.A. Emulsifier-free emulsion polymerization produces highly charged, monodisperse particles for near infrared photonic crystals // J. Colloid Interface Sci.- 2002.- V. 248.- N 1.- P. 41-46.

38. Martin-Rodrigues A., Cabrerizo-Vilchez M.A., Hidalgo-Alvarez R. Surface characterization of latexes with different interfacial properties // Colloids & Surface A.-1996.- V. 108.- N 2-3.- P. 263-271.

39. Chen X., Cui Z.C., Chen Z.M., Zhang K., Lu G., Zhang G., Yang B. The synthesis and characterizations of monodisperse cross- linked polymer microspheres with carboxyl on the surface // Polymer.- 2002.- V. 43.- N 15.- P. 4147-4152.

40. Xu J., Timmons A.B., Prlton R. N-Vinylformamide as a route to amine-containing latexes and microgels // Colloid & Polym. Sci.- 2004.- V. 282.- N 3.- P. 256263.

41. Fischer D., Klapper M., Brenzinger R. Self-crosslinking dispersions based on core-shell nanoparticles // J. Macromol. Sci. A.- 2007.- V. 44.- N 2.- P. 139-151.

42. Covalan V.L., Galembeck F., Ruggeri G. Characterization of surface NH3+C1" groups on poly(styrene-co-Boc-aminostyrene) microspheres obtained by controlled acidic treatment // J. Colloid Interface Sci.- 2004.- V. 273.- N 1.- P. 121-130.

43. Covolan V.L., Mei L.H.I., Rossi C.L. Chemical modifications on polystyrene latex: preparation and characterization for use in immunological applications // Polym. Adv. Technol.- 1997.- V. 8.- N 1.- P. 44-50.

44. Covolan V.L., Ruggeri G., Chiellini E. Synthesis and characterization of styrene/Boc-p-amino styrene copolymers // J. Polym. Sci. A.- 2000,- V. 38.- N 16.- P. 2910-2918.

45. Covolan V.L., D'Antone S., Ruggeri G., Chiellini E. Preparation of aminated polystyrene latexes by dispersion polymerization // Macromolecules.- 2000.- V. 33.- N 18.- P. 6685-6692.

46. Delair T., Marguet V., Pichot C., Mandrand B. Synthesis and characterization of cationic amino functionalized polystyrene latexes // Colloid Polym. Sci.- 1994,- V. 272.- N 8.- P. 962-970.

47. Visser J. Adhesion of colloidal particles // Surf. Coll. Sci.- 1976.- V. 8.- P.3.84.

48. Avrutsky I., Li B., Zhao Y. Characterization of two-dimensional colloidal polycrystalline materials using optical diffraction // J. Opt. Soc. Am. B.- 2000.- V. 17.- N 6.- P. 904-909.

49. Pieranski P. Colloidal crystals // Contemp. Phys.- 1983.- V. 24,- N 1.- P.25.73.

50. Gast A.P., Russel W.B. Simple ordering in complex fluids // Physics Today.- 1998.- V. 51.- N 12,- P. 24-30.

51. Phase transitions in charge stabilized colloids; Arora A.K., Tata B.V.R., Eds.; Wiley: New York, 1996, 149 p.

52. Colloids and Colloid Assemblies; Caruso F., Ed.; Wiley: Weinheim, 2004,621 p.

53. Caruso F. Generation of complex colloids by polyelectrolyte-assisted electrostatic self-assembly // Aust. J. Chem.- 2001.- V. 54.- N 6.- P. 349-353.

54. Caruso F. Nanoengineering of particle surfaces // Adv. Mater.- 2001.- V. 13,-N1.- P. 11-22.

55. Dinsmore A.D., Crocker J.C., Yodh A.G. Self-assembly of colloidal crystals // Curr. Opin Colloid Interface Sci.- 1998.- V. 3,- N 1.- P. 5-11.

56. Xia Y., Gates В., Yin Y., Lu Y. Monodispersed colloidal spheres: Old materials with new applications // Adv. Mater.- 2000.- V. 12.- N 10.- P. 562-566.

57. Ise N., Okubo Т., Ito K. Visible evidence for interparticle attraction in polymer latex dispersions // Langmuir.- 1985.- V. 1.- n 1.- P. 176-177.

58. Okubo T. Giant colloidal single crystals of polystyrene and silica spheres in deionized suspension // Langmuir.- 1994 V. 10.- N 6.- P. 1695-1702.

59. Okubo T. Extraordinary behaviour in the structural properties of colloidal macroions in deionized suspension and the importance of the Debye screening length // Acc. Chem. Res.- 1988 V. 21.- P. 281-286.

60. Okubo T. Polymer colloidal crystals // Prog. Polym. Sci.- 1993.- V. 18.- P. 481-517.

61. Cardoso A.H., Leite C.A.P., Zaniquelli M.E.D., Galembeck F. Easy polymer latex self-assembly and colloidal crystal formation: the case of po!ystyrene-co-(2-hydroxyethyl methacrylate). // Colloids & Surfaces A.- 1998.- V. 144.- N 1-3.- P. 207217.

62. Cardoso A.H., Carlos A., Galembeck F. Latex particle self-assembly and particle microchemical symmetry: PS/НЕМА latex particles are intrinsic dipoles // Langmuir.- 1999.- V. 15,- N 13.- P. 4447 -4453.

63. Yamaki M., Higo J., Nagayama K. Size-Dependent Separation of Colloidal Particles In Two-Dimensional Convective Self-Assembly // Langmuir.- 1995.- V. 11.- N 8,- P. 2975-2978.

64. Kralchevsky P.A., Nagayama K. Capillary forces between colloidal particles // Langmuir.- 1994.- V. 10,- N 1.- P. 23-36.

65. Дерягин Б.В., Чураев H.B., Муллер B.M. Поверхностные силы.-; М:Наука: 1985, с. 398.

66. Reese С.Е., Guerrero c.D., Weissman J.M., Lee К., Asher S.A. Synthesis of highly charged, monodisperse polystyrene colloidal particles for the fabrication of photonic crystals // J. Colloid Interface Sci.- 2000.- V. 232.- N 1.- P. 76-80.

67. Texter J. Polymer colloids in photonic materials // Comptes Rendus Chimie.- 2003.- V. 6.- N 11.- P. 1425-1433.

68. Terada Y., Tokuyama M. Novel liquid-and crystal-droplet phases on highly charged colloidal suspensions // Physica A.- 2004,- V. 34.- N 3.- P. 327 334.

69. Krüger C., Barrena E., Jonas U. Selective Surface Deposition of Colloidal Particles // Organosilicon Chemistry V.- 2003,- V. 6,- N 7.- P. 772-784

70. Krüger C., Spiess H., Jonas U. Controlled assembly of carboxylated latex particles on patterned surface layers.- In International Congress for Particle Technology Nürnberg, 2001; Vol. 17, p 1-8.

71. Kruger C., Jonas U. Synthesis and pH-selective adsorption of latex particles onto photolithographically patterned silane layers // J. Colloid Interface Sei.- 2002.- V. 252.- N 2.- P. 331-338.

72. Ruhl T., Spahn P., Hellmann G.P. Artificial opals prepared by melt compression // Polymer 2003.- V. 44.- N 25.- P. 7625-7634.

73. Yablonovitch E. Photonic Band-Gap crystals // J. Phys.-Condes. Mater.-1993.- V. 5.- N 16.- P. 2443-2460.

74. Yablonovitch E. Photonic Crystals // J. Mod. Opt.- 1994.- V. 41.- N 2.- P. 173-194.

75. Yablonovitch E., Gmitter T.J., Leung K.M. Photonic Band-Structure the face-centered-cubic case employing nonspherical atoms // Phys. Rev. Lett.- 1991.- V. 67.- N 17,- P. 2295-2298.

76. Mizeikis V., Juodkazis S., Marcinkevicius A., Matsuo S. Tailoring and characterization of photonic crystals // J. Photochemistry & Photobiology C.- 2001.- V. 2.-N1.-P. 35-69.

77. Yablonovitch E., Gmitter T.J., Leung K.M., Meade R.D., Rappe A.M., Brommer K.D., Joannopoulos J.D. 3-Dimensional Photonic Band-Structure // Opt. Quantum Electron.- 1992.- V. 24.- N 2,- P. S273-S283.

78. Ye Y.H., Badilescu S., Truong V.V. Large-scale ordered macroporous Si02 thin films by a template- directed method // Appl. Phys. Lett.- 2002.- V. 81.- N 4.- P. 616-618.

79. Ye Y.H., Badilescu S., Truong V.V., Rochon P., Natansohn A. Self-assembly of colloidal spheres on patterned substrates // Appl. Phys. Lett.- 2001.- V. 79.-N 6.- P. 872-874.

80. Cassagne D., Reynolds A., Jouanin C. Modelling of 3D photonic crystals based on opals // Opt. Quantum Electron.- 2000.- V. 32.- N 6-8.- P. 923-933.

81. De Dood M.J.A., Snoeks E., Moroz A., Polman A. Design and optimization of 2D photonic crystal waveguides based on silicon // Opt. Quantum Electron.- 2002.- V. 34.- N 1-3,- P. 145-159.

82. Emelchenko G., Aldushin K., Masalov V., Bazhenov A., Gorbunov A. Growth and optical properties of self-ordering thin films of Si02 microspheres // Phys. Low-Dimens. Struct.- 2002.- V. 1-2.- P. 99-111.

83. Song J., Sun H., Xu Y., Fu Y., Matsuo S. Three-dimensional photonic crystal structures achieved with self-organization of colloidal particles // Opt. Quantum Electron.- 2000.- V. 32.- N 12.- P. 1295-1300.

84. Li B., Avrutsky I., Zhao Y., Mao G.Z. Statistical study of two-dimensional colloidal crystals based on microscopic images and optical diffraction // Colloids Surf. A.- 2000.- V. 174.- N 1-2.- P. 113-119.

85. Xia Y.N. Photonic crystals // Adv. Mater.- 2001.- V. 13.- N 6.- P. 369-369.

86. Cassagneau T., Caruso F. Semiconducting polymer inverse opals prepared byelectropolymerization//Adv. Mater.- 2002.- V. 14.- N 1.- P. 34-38.

87. Chung Y., Leu I., Lee J., Hon M. Fabrication and characterization of photonic crystals from colloidal processes // J. Crystal Growth.- 2005.- V. 275.- N 1-2.-P. 2389-2394.

88. Subramania G., Constant K., Biswas R., Sigalas M.M., Ho K.M. Synthesis of thin film photonic crystals // Synthetic Metals.- 2001.- V. 116,- N 1-3.- P. 445-448.

89. Subramania G., Manoharan V. Ordered macroporous materials by colloidal assembly: A possible route to photonic bandgap materials // Adv.Mater.- 1999.- V. 11.-N15,- P. 1261-1265.

90. Velev O.D., Kaler E.W. Structured porous materials via colloidal crystal templating: From inorganic oxides to metals // Adv. Mater.- 2000.- V. 12.- N 7.- P. 531534.

91. Muller M., Zentel R., Maka T., Romanov S.G., Torres C.M.S. Dye-containing polymer beads as photonic crystals // Chem. Mater.- 2000,- V. 12,- N 8.- P. 2508-2512.

92. Kulinowski K.M., Jiang P., Vaswani H., Colvin V.L. Porous metals from colloidal templates I I Adv. Mater.- 2000,- V. 12.- N 11.- P. 833-838.

93. Sievenpiper D.F., Yablonovitch E., Winn J.N., Fan S., Villeneuve P.R., Joannopoulos J.D. 3D metallo-dielectric photonic crystals with strong capacitive coupling between metallic islands // Phys. Rev. Lett.- 1998,- V. 80.- N 13.- P. 2829-2832.

94. Subramania G., Constant K., Biswas R., Sigalas M.M., Ho K.M. Optical photonic crystals synthesized from colloidal systems of polystyrene spheres and nanocrystalline titania // J. Lightwave Technol.- 1999.- V. 17.- N 11.- P. 1970-1974.

95. Subramania G., Constant K., Biswas R., Sigalas M.M., Ho K.M. Visible frequency thin film photonic crystals from colloidal systems of nanocrystalline titania and polystyrene microspheres // J. Am. Ceram. Soc.- 2002,- V. 85.- N 6.- P. 1383-1386.

96. Kamenjicki M., Kesavamoorthy R., Asher A. Photonic crystal devices // Ionics.- 2004.- V. 10.- N 3-4.- P. 233-236.

97. Jiang P., Hwang K.S., Mittleman D.M., Bertone J.F., Colvin V.L. Template-directed preparation of macroporous polymers with oriented and crystalline arrays of voids // J. Am. Chem. Soc.- 1999.- V. 121.- N 50.- P. 11630-11637.

98. Deutsch M., Vlasov Y.A., Norris D.J. Conjugated-polymer photonic crystals//Adv. Mater.- 2000.- V. 12.- N 16.- P. 1176-1180.

99. Zeng F., Sun Z., Wu S., Xi H. Preparation and dynamic viscoelastic properties of strengthened solidified colloidal crystals // Reactive & Functional Polymers.- 2002.- V. 53.- N 1.- P. 39-44.

100. Waterhouse G., Waterland M. Opal and inverse opal photonic crystals: Fabrication and characterization // Polyhedron.- 2007.- V. 26.- N 2.- P. 356-368.

101. Jiang P., Bertone F., Colvin V. A Lost-Wax Approach to Monodisperse Colloids and Their Crystals // Science.- 2001.- V. 291,- P. 453-457.

102. Stein A., Schroden R.C. Colloidal crystal templating of three-dimensionally ordered macroporous solids: materials for photonics and beyond // Current Opinion in Solid State & Mater.Sci.- 2001.- V. 5,- N 6.- P. 553-564.

103. Wijnhoven J., Zevenhuizen S.J.M., Hendriks M.A., Vanmaekelbergh D., Kelly J.J., Vos W.L. Electrochemical assembly of ordered macropores in gold // Adv. Mater.- 2000.- V. 12.- N 12.- P. 888-890.

104. Stein A. Sphere templating methods for periodic porous solids // Microporous and Mesoporous Materials.- 2001.- V. 44.- P. 227-239.

105. Kalinina O., Kumacheva E. A "core-shell" approach to producing 3D polymer nanocomposites // Macromolecules.- 1999.- V. 32.- N 12.- P. 4122-4129.

106. Braun P.V., Wiltzius P. Microporous materials electrochemically grown photonic crystals // Nature.- 1999.- V. 402.- N 6762.- P. 603-604.

107. Braun P., Wiltzius P. Electrochemical fabrication of 3D microperiodic porous materials // Adv. Mater.- 2001.- V. 13.- N 7.- P. 482-488.

108. Gorelikov I., Kumacheva E. Electrodeposition of polymer-semiconductor nanocomposite films// Chem. Mater.- 2004,- V. 16.- N 21.- P. 4122-4127.

109. Romanov S.G., Maka T. Diffraction of light from thin-film polymethacrylate opaline photonic crystals // Phys. Rev. E.- 2002.- V. 63.- N 1.- P. 1 -5.

110. Petrov E.P., Bogomolov V.N., Kalosha, II, Gaponenko S.V. Spontaneous emission of organic molecules embedded in a photonic crystal // Phys. Rev. Lett.- 1998.-V.81.-N1.- P. 77-80.

111. Petrov E.P., Bogomolov V.N., Kalosha, II, Gaponenko S.V. Modification of the spontaneous emission of dye molecules in photonic crystals // Acta Phys. Pol. A.-1998.- V. 94.-N5-6.- P. 761-771.

112. Petrov E.P., Bogomolov V.N., Kalosha, II, Gaponenko S.V. Spontaneous emission of organic molecules embedded in a photonic crystal // Phys. Rev. Lett.- 1999.-V. 83.- N 25.- P. 5402-5402.

113. Romanov S.G., Мака Т., Torres C.M.S., Muller M., Zentel R. Photonic band-gap effects upon the light emission from a dye- polymer-opal composite // Appl. Phys. Lett.-1999.- V. 75.- N 8.- P. 1057-1059.

114. Takashi Y., Tetsuo T. Spontaneous emission from fluorescent molecules embedded in photonic crystals consisting of polystyrene microsheres // Appl. Phys. Lett.1998.- V. 72.- N 16.- P. 1957-1959.

115. Romanov S.G., Мака Т., Torres C.M.S., Muller M., Zentel R. Suppression of spontaneous emission in incomplete opaline photonic crystal // J. Appl. Phys.- 2002.-V. 91.- N 11.- P. 9426-9428.

116. Vickreva 0., Kalinina 0., Kumacheva E. Colloid crystal growth under oscillatory shear// Adv. Mater.- 2000.- V. 12.- N 2.- P. 110-112.

117. Im S.H., Park 0.0. Effect of evaporation temperature on the quality of colloidal crystals at the water-air interface // Langmuir.- 2002.- V. 18.- N 25.- P. 96429646.

118. Im S.H., Park 0.0. Three-dimensional self-assembly by ice crystallization ii Appl. Phys. Lett.- 2002.- V. 80.- N 22.- P. 4133-4135.

119. Zhang L., Xiong Y. Rapid self-assembly of submicrospheres at liquid surface by controlling evaporation and its mechanism // J. Colloid Interface Sci.- 2007.-V. 306.- N 2,- P. 428-432.

120. Li J., Han Y. Optical intensity gradient by colloidal photonic crystals with a graded thickness distribution // Langmuir.- 2006.- V. 22.- N 4.- P. 1885-1890.

121. Калинин Д.В., А.И. П., Шабанов В.Ф. Фотонные гетероструктуры на основе монокристаллических пленок опала // ДАН РФ.- 2007,- Т. 413.- № 3.- С. 329331.

122. Goldenberg L.M., Wagner J., Stumpe J., Paulke B.R., Gornitz E. Ordered Arrays of large latex particles organized by vertical deposition // Langmuir.- 2002.- V. 18.-N8.- P. 3319-3323.

123. Плеханов А.И., Калинин Д.В., Сердобинцева B.B. Нанокристаллизация монокристалдлических пленок опала и пленочных опаловых гетероструктур // Российские нанотехнологии.- 2006,- Т. 1.- № 1-2.- С. 245-251.

124. Мономеры. / Под. ред. Е. Блаута, В. Хохенштейна, Г. Марка; Иностранная литература: М., 1951, с. 239.

125. Шабсельс Б.М., Рудковская Г.Д., Власов Г.П. Диглициламинодифенилдисульфиды как инифертеры и карбоцепные макроинициаторы на их основе // Высокомол. соед. Б.- 1988.- Т. 30,.- № 4.- С. 278281.

126. Polymer handbook; 4th ed.; Brandrup J., Immergut E.H., Grulke E.A., Eds.; Wiley: New York, 1999.

127. Информация фирмы Waco Pure Chemical Industries Ltd (Япония).-.

128. Голодников Г.В., Мандельштам T.B. Практикум по органическому синтезу.-; Изд-во ЛГУ: Л, 1976, с. 376.

129. Лурье Ю.Ю. Справочник по аналитической химии; Химия М., 1989.

130. Фролова Ю.Г., Горского A.C. Лабораторные работы и задачи по коллоидной химии.-; Химия: М., 1986, с. 216.

131. Brandrup J., Immergut E.H. In Polymer handbook; 3 rd ed.; John Wiley and Sons: 1989, p 397.

132. Labib M.E., Robertson A.A. The conductometric titration of latices // J. Colloid Interface Sei.- 1980.- V. 77.- N 1.- P. 151-161.

133. Денеш И. Титрование в неводных средах.; Мир: М., 1997, с. 413.

134. Грицкова H.A., Крашенинникова И.Г., Аль-Хаварин Д.И., Нусс П.В., Дорохова Е.А., Гжива-Никсиньска И. Устойчивые полистиролметакриловые суспензии с узким распределением частиц но размерам // Коллоидн. журн.- 1995.Т. 57.- № 2.- С. 182-185.

135. Меньшикова А.Ю., Евсеева Т.Г., Чекина H.A., Иванчев С.С. Монодисперсные микросферы на основе сополимеров акролеина // Журн. прикладн. химии.- 2001,- Т. 12.- № 10.- С. 1677-1683.

136. Селькин A.B., Билибин А.Ю., Меньшикова А.Ю., Пашков Ю.А., Шевченко H.H., Баженова А.Г. Спектроскопия брэгговского отражения света фотонных кристаллов с высоким диэлектрическим контрастом // Известия РАН, Сер. физ.- 2005.- № 8.- С. 1111-1112.

137. Sel'kin A.V., Bazhenova A.G., Menshikova A.Y., Shevchenko N.N., Bilibin A.Y. Bragg reflection spectroscopy of opal-like photonic crystals In Abstracts of Intern, conf. Modern Problems of Condensed Matter Optics Kiev (Ukraine) 2006, p 13.

138. Меньшикова А.Ю., Шевченко H.H., Евсеева Т.Г., Шабсельс Б.М., Билибин А.Ю. Синтез структурных элементов фотонных кристаллов на основе сополимеров стирола с метакриловой кислотой // Журн. прикладн. химии.- 2005.Т. 78.-№ 1.-С. 161-167.

139. Шевченко Н.Н., Меньшикова А.Ю., Баженова А.Г., А.В. С. Хромофор-содержащие полимерные фотонные кристаллы.- In Структура и динамикамолекулярных систем. Вып. 13. ; 2 ed.; Изд. Казанского гос. ун-та: Казань, 2006, р 414-420.

140. Ganachaud F., Bouali В., Veron L., Lanteri P., Elaissari A., Pichot C. Surface characterisation of amine-containing latexes by charge titration and contact angle measurements// Colloids & Surfaces A.- 1998.- V. 137.- N 1-3.- P. 141-154.