Синтез углеродных наноструктур методом каталитического пиролиза этанола

Синтез углеродных наноструктур методом каталитического пиролиза этанола

Углеродные нанотрубки (УНТ) вызывают большой интерес благодаря своим необычным механическим, электрофизическим и магнитным свойствам. Количество фундаментальных и прикладных исследований углеродных наноструктур постоянно растет. С момента начала интенсивного исследования УНТ описано весьма много спо-собов их производства. Наиболее известными и массовыми из них является дуговой способ и различные варианты химического выращивания УНТ на каталитических зародышах, приготовленных на специальной подложке (CVD-методы).

В данной работе проведен синтез углеродного наноматериала методом катали-тического пиролиза этанола на никелевом золь-гель катализаторе. Синтез проводили на установке роста углеродных нанотрубок CVDomna (производитель ООО РПСЛ). Ка-тализатор готовили растворением дихлорида никеля (х.ч.) в этиловом спирте (ч.д.а) с последующим добавлением 25%-го раствора аммиака в воде. Полученный гель наносили на кремниевую подложку и помещали в вакуумную печь. После выхода на температуру отжига (800°С) в печь подавались пары этанола в течение 5 мин. Получаемый

углеродный наноматериал представлял собой порошок черного цвета с высокой адге-зией, химической стойкостью к щелочам и минеральным кислотам, кроме азотной, а также обладающий магнитной восприимчивостью, что в дальнейшем можно использовать для сепарации УНТ от сажи и других углеродных примесей.

Продукт синтеза изучали на рентгеновском дифрактометре ДРОН-3 на просвет, используя излучение CuK с длиной волны Л=1,54А. Рентгеноструктурный анализ показал, что полученный углеродный наноматериал содержит кроме многослойных УНТ с межслоевым расстоянием 0,341 нм примеси никеля и оксида никеля.

Полученный углеродный наноматериал можно использовать в дальнейшем для различных целей, в том числе и для изготовления многофункциональных композиционных материалов на полимерной основе.

УДК 678.067;541.182

Установка для формирования нанокомпозитов на волокнистой основе растворным методом и методики изготовления нанокомпозитов, содержащих ферромагнитные наноструктурные образования и углеродные нанотрубки

А.А. ВЛАСОВ, А.К. ИЗГОРОДИН, Я.И. МОНОВ (Ивановский государственный политехнический университет)

Растворная технология изготовления функциональных наноструктурных обра-зований отличается простотой, экономичностью, возможностью использования широкого спектра функциональных материалов. При использовании её можно обеспечить: одновременное формирование множества центров кристаллизации, самоорганизацию, формирование однородных частиц необходимого размера и объёмного содержания.

В существующей растворной технологии комплекс процессов, используемых для формирования нанокомпозитов, реализуется дискретно с участием человека. [1-3]. В данной работе разработана технология непрерывной реализации всех процессов, которую, в последующем, можно будет реализовать и в производственных условиях.

Используемые для создания термического поля температурой до 800°С кварцевые нагреватели, вместо используемой в настоящее время муфельной печи, позволяют реализовать процесс формирования наноструктур в непрерывном режиме, и, кроме этого, обеспечить воздействие на процесс формирования наноструктур в волокнистой основе не только термического, но и потока фотонов, которые обуславливают в волокнистой основе: колебание электронов и формирование вторичных волн, особенно на наночастицах размером, равном длине волны света; фотохимические превращения, обуславливающие полимеризацию; разложение сложных молекул; переход некоторых молекул в более высокое энергетическое состояние после поглощения нескольких фотонов.

По разработанной технологии изготовлены образцы магнитной ткани, а также образцы защитных тканей от электромагнитного излучения, акустических волн и виб-раций. Характеристики функциональных свойств, полученных образцов на (10^30) % повышают характеристики образцов полученных методом иммобилизации.

69

ЛИТЕРАТУРА:

1. А.И. Холькин, Т.Н. Патрушева. Экстакционно - пиролитический метод получения оксидных функциональных материалов М.: КомКнига. 2006-186с.

2. А.И. Гусев, А.А. Ремпель. Нанокристаллические материалы. М.: Физматгиз 2001, 224с.

3. T. Inuzuka, S. Koizumi Diamond and Related Mater. 1992, 1P, 175-179.

УДК 539.2-5:620.1

Количество показов: 503