Details

В работе разработаны и исследованы плёночные композиты на основе поливинилового спирта (ПВС) и высокогидроксилированного фуллерена C₆₀(OH)₄₄ в диапазоне концентраций 0–10 мас.%. Установлено, что взаимодействие компонентов носит преимущественно водородно-связываемый характер без образования ковалентных связей. Показано снижение оптического разрыва Eg для прямых переходов, уменьшение энергии Урбаха при введении фуллеренола, а также немонотонные изменения степени кристалличности ПВС. Диэлектрические свойства композитов определяются межфазной поляризацией Максвелла–Вагнера–Силларса с концентрационным максимумом при 1,5–2 мас.%. Температурные зависимости указывают на наличие двух активационных процессов различной природы. Полученные результаты расширяют представления о механизмах взаимодействия полимерных матриц с углеродными наноструктурами и подтверждают возможность целенаправленной настройки оптических и электрических характеристик ПВС-композитов для применения в органической электронике и смежных областях.

This study presents the development and investigation of poly(vinyl alcohol) (PVA) film composites incorporating highly hydroxylated fullerene C₆₀(OH)₄₄ in the concentration range of 0–10 wt.%. The interaction between components is shown to be dominated by hydrogen bonding without covalent crosslinking. The composites exhibit a decrease in optical band gap Eg for direct transitions, a reduction in Urbach energy upon fullerene incorporation, and non-monotonic changes in PVA crystallinity. Dielectric properties are governed by Maxwell–Wagner–Sillars interfacial polarization, with a concentration maximum at 1.5–2 wt.%. Temperature-dependent measurements reveal at least two activation processes of different nature. The results provide new insights into the interaction mechanisms of polymer matrices with carbon nanostructures and demonstrate the potential for tailoring the optical and electrical characteristics of PVA-based composites for applications in organic electronics and related fields.