ИСТИНА

Природные и синтетические нанопористые материалы и композитные структуры на их основе широко используются в современной науке и технологиях. Большой интерес представляют особенности поведения находящихся внутри пор и ограниченных наноразмерными структурами молекулярных флюидов. Условия нахождения в объеме, ограниченном размерами пор, и эффективного взаимодействия со стенками определяют существенные особенности состояния нанозамкнутых флюидов по сравнению с объемными. Соответственно, возникает потребность осуществления локальной невозмущающей диагностики молекулярной среды внутри нанокомпозитной системы, ее фазового состояния, особенностей фрагментации, характера взаимодействия со стенками пор, с поверхностью внедренных в поры наночастиц. Методы колебательной спектроскопии и спектроскопии комбинационного рассеяния (КР), в частности, широко используются для исследования и диагностики молекулярных флюидов, в том числе, в околокритическом и сверхкритическом состоянии. Вполне естественно рассматривать КР-спектроскопию как эффективный инструмент изучения молекулярных флюидов в порах прозрачных наноматериалов. Спектроскопия когерентного антистоксова рассеяния света (КАРС) позволяет осуществлять измерения с высоким спектральным и пространственным разрешением, что делает ее особенно привлекательной для диагностики флюидов в объемных пористых образцах. В предыдущих наших работах при исследовании двуокиси углерода в порах синтетических нанопористых стекол в широкой области давлений было показано, что КАРС спектры имеют существенно неоднородный характер. В порах диаметром несколько нанометров количество флюида, адсорбированного на стенках пор может быть сравнимым с количеством газообразного или конденсированного флюида в объеме пор. Каждая фаза характеризуется определенным значение спектральной ширины и сдвига, следовательно, состав многофазовой смеси можно определить на основе анализа структуры спектра. При температуре существенно ниже критического значения, основываясь на термодинамическом описании адсорбции и конденсации в порах, особенности спектрального поведения можно связать с параметрами среды (давление, плотность, температура и т.д.), а также с характеристиками пористого материала (распределение пор по радиусу, пористость, удельная поверхность и пр.). Вблизи критической температуры описание конденсации становится проблематичным, однако, анализ спектральных вкладов позволяет судить о наличии и количестве конденсированного флюида. В настоящей работе спектроскопия КАРС использовалась для исследования фазового поведения в глубоких слоях пористых стекол, в том числе, в образцах с внедренными в поры наночастицами. Для достижения большей чувствительности и улучшения локальности используемого метода использовалась неколлинеарная схема КАРС.