
Niniejszy projekt stanowi rozszerzenie tematyki badań rozpoczętych w ramach realizacji pracy doktorskiej Kierownika Projektu o aspekty poznawcze z zakresu badań podstawowych. Badania zostaną poszerzone o bimolekularne systemy fotoinicjatorów polimeryzacji kationowej oparte o układy sól oniowa/fotosensybilizator lub sól oniowa/koinicjator jako nowe typy generatorów mocnych kwasów protonowych (PAG-ów). Podstawowym celem niniejszego projektu jest synteza nowych związków chemicznych, kompleksowa ich charakterystyka fotochemiczna, fotofizyczna i elektrochemiczna. Podjęte zostaną próby wyjaśnienia mechanizmu procesów pierwotnych i wtórnych zachodzących w badanych układach fotoinicjujących po absorpcji światła. Określone zostaną termodynamiczne warunki doboru składników układu fotoinicjującego. Ponadto podjęte będą ilościowe badania przebiegu procesów ich fotolizy, porównane zostaną wydajności kwantowe generowania z nich mocnych kwasów oraz zbadana zostanie skuteczność działania tych kwasów w roli inicjatorów polimeryzacji kationowej modelowych monomerów.
Fotogeneratory mocnych kwasów są już stosowane do inicjowania procesów polimeryzacji kationowej, jednak głównie w postaci jednoskładnikowych układów inicjujących. Niemniej jednak ich charakterystyka oraz podstawowe aspekty ich działania nadal wymagają poznania i dopracowania. Do najważniejszych należą następujące zagadnienia:
- Kwestia dopasowania charakterystyki absorpcji światła przez fotoinicjatory do charakterystyki emisji stosowanych źródeł światła. Dotychczas stosowane fotoinicjatory polimeryzacji kationowej wykazują bardzo słabe dopasowanie, co powoduje, że większość energii świetlnej jest tracona na nagrzewanie układu zamiast na fotopolimeryzację.
- Kwestia rozpuszczalności fotoinicjatorów kationowych w niepolarnych monomerach. Dotychczas w roli fotoinicjatorów kationowych stosuje się heksafluoroantymoniany lub heksafluorofosforany diarylojodoniowe lub triarylosulfoniowe, które będąc związkami o charakterze jonowym słabo rozpuszczają się w monomerach, co ogranicza szybkość fotopolimeryzacji.
- Kwestia zwiększenia wydajności kwantowej generowania mocnych kwasów będących inicjatorami polimeryzacji kationowej. Dotychczas niewiele jest wiadomo o czynnikach strukturalnych wpływających na wydajność kwantową fotolizy PAG-ów, co wymaga szczegółowego zbadania.