Проведены исследования ИК-спектров в области 500—4000 см-1 пленок полимерных нанокомпозитов на основе поли-п-ксилилена (ППК) и сульфидов (ППК—PbS, ППК—CdS, ППК—S) в зависимости от содержания наполнителя (С ~ 0—100 об. %). Пленки толщиной d ~ 0.5 мкм получены методом твердофазного криохимического синтеза на подложках из кремния. Выявлены общие изменения в ИК-спектрах нанокомпозитов по сравнению с пленкой чистого ППК и индивидуальные особенности для каждого наполнителя. С ростом концентрации наполнителя наблюдались низкочастотный сдвиг полосы внеплоскостных деформационных колебаний С-Н-связей ароматического кольца и изменения интенсивностей характеристических полос матрицы ППК. Для нанокомпозитов ППК—PbS и ППК—CdS обнаружены дополнительные полосы в области 1000—1800 см-1, а для пленок ППК—CdS — еще дополнительная полоса в области 3100— 3600 см-1. В пленках ППК—S зарегистрировано только сильное ослабление полос поглощения валентных колебаний С—С- и С—Н-связей ароматического кольца, а также деформационных С—Н-колебаний в СН2-группе. Появление дополнительных полос в ИК-спектрах пленок ППК— PbS обусловлено образованием как сульфооксидных фаз с участием наночастиц PbS, так и групп С—О, С=О из-за окисления полимерных цепей матрицы ППК, а в пленках ППК—CdS — наличием сложных соединений, содержащих сульфо- (SO4, гидроксильные (OH) и карбоксилатные (СОО-) группы. Кроме того, в ИК-спектрах пленок ППК—PbS и ППК—CdS обнаружены полосы, связанные с изменениями структуры замещенного бензольного кольца из-за потери им симметрии.

Исследовано влияние содержания наполнителя на спектры оптического поглощения, электропроводность и морфологию поверхности тонких пленок нанокомпозитов поли-п-ксилилен — олово (ППК-Sn). Синтез пленок проводили в вакууме методом криохимического синтеза на подложках из полированного кварца, ситала и кремния. После завершения синтеза образцы некоторое время до измерений находились на воздухе. При увеличении содержания наполнителя обнаружено немонотонное изменение морфологии поверхности пленок (методом атомно-силовой микроскопии) и спектров поглощения. Анализ спектров показал, что при концентрации наполнителя С ≤ 9 об.% олово в композите находится в окисленном состоянии SnO 2 , а при С = 12 об.% — в металлическом. С увеличением С от 4 до 12 об.%. наблюдается возрастание проводимости нанокомпозитов более чем на 7 десятичных порядков c резким изменением в области С ≈ 9–12 об.%. Проводимость пленки из наночастиц (С = 100 об.%) оказалась низкой и сопоставимой со значением для композитов с С = 4–5 об.%. С понижением температуры от 300 до 15 К сопротивление образца с С = 12 об.% уменьшалось, а для всех других образцов — возрастало по активационному закону. Энергия активации при увеличении концентрации наполнителя до 9 об.% уменьшалась, а для образца с С = 100 об.% — увеличилась почти на порядок. Наиболее значительные изменения свойств и морфологии поверхности нанокомпозитов наблюдаются при концентрации ~9 об. %, которая, по-видимому, является порогом перколяции.

Проведены исследования оптических спектров поглощения и морфологии поверхности пленочных нанокомпозитов поли-п-ксилилен — сульфид кадмия (ППК–CdS) в зависимости от концентрации наполнителя CdS (С ≈ 0–100 об. %) и толщины пленок (d ≈ 0.02, 0.2, 0.5 и 1.0 мкм). Синтез пленок проводили методом криохимического синтеза на подложках из оптического кварца и кремния. Для всех толщин пленок с ростом концентрации наполнителя обнаружены немонотонные сдвиги спектров оптического поглощения в длинноволновую область с максимумом при концентрации C0. Значение С0 возрастает с ростом толщины пленок и равно ≈ 11, 30 и 50 об. % для d ≈ 0.02, 0.5 и 1 мкм, соответственно. Из анализа спектров поглощения выполнена оценка среднего размера наночастиц (по положению экситонного пика). Установлено, что сдвиги спектров обусловлены изменениями размеров наночастиц. Методом атомно-силовой микроскопии (АСМ) выявлено влияние содержания наполнителя на морфологию полимерной матрицы и шероховатость поверхности нанокомпозитов, получено распределение глобул матрицы по размерам. Наиболее заметные изменения спектров поглощения и морфологии поверхности происходят в области концентраций C ≤ С0. При C > С0 спектры поглощения практически совпадают, что указывает на близкие значения размеров наночастиц. Экстремальные изменения размеров полимерных глобул и наночастиц зарегистрированы при одной и той же концентрации С0 (характерной для каждой толщины). Полученные результаты свидетельствуют о корреляции в изменениях морфологии поверхности матрицы и оптических свойств наполнителя.

Исследованы структурные и фотоэлектрические свойства пленок нанодисперсного дисульфида молибдена, интеркалированного катионными органическими соединениями (родамин R6G, оксазин, триэтилбензиламмоний, гексадецилтриметиламмоний, поливинилпирролидон), гидроксокомплексами Zn, Co, Ni, а также кадмием. Обнаружено, что наиболее значительные различия в спектрах поглощения пленок MоS2, интеркалированного соединениями разной природы, наблюдаются в области 500–850 нм, а проводимости (темновая и фото-) пленок MoS2, интеркалированного гидроксосоединениями Ni или Со, увеличиваются соответственно почти на порядок или более по сравнению с пленками неинтеркалированного дисульфида молибдена. Установлена корреляция величин фотопроводимости с соответствующими значениями темновой проводимости, свидетельствующая о том, что транспорт зарядов (а не процессы генерации) в пленках является лимитирующим процессом для фототока. Сделан вывод, что высокопроводящие поликристаллические пленки интеркалированного MoS2 с проводимостями, близкими к проводимостям в монокристаллах MoS2, могут представлять интерес для практического использования в оптоэлектронике.