Web design by Aleksey D. Zolotarenko | Contact Us

a2.png

А.Г. Дубовой
руководитель группы

a3.png

А.Е. Канавец
сотрудник

a4.png

Е.В. Богданович
сотрудник

Кто малого не может, тому и большее невозможно.

Михаил Васильевич Ломоносов

Бесконечны лишь Вселенная и глупость человеческая, при этом относительно бесконечности первой из них у меня имеются сомнения.

Альберт Эйнштейн




Синтез углеродных наноструктур и композитов в жидкой фазе

После открытия фуллеренов и углеродных нанотрубок (УНТ) методы их синтеза постоянно исследуются и совершенствуются. В настоящее время особенно широко для получения УНТ используют плазменное химическое осаждение, пиролиз углеводородов и дуговой разряд в инертном газе. В 2000 году, кроме перечисленных традиционных методов, нами был предложен метод синтеза углеродных наноструктур и композитов на их основе посредством дугового разряда в жидкой фазе. В этой связи работы по получению электроэррозионным методом ультрадисперсных порошков металлов, начатые в 80-х годах прошлого столетия А.Г.Дубовым с коллегами, получили свое оригинальное продолжение. Кроме углеродных наноструктур, получаемых при испарении углеродных электродов в жидкой фазе появилась возможность получать металлуглеродные композиты при испарении металла в углеродсодержащей жидкости. При этом образуются наночастицы металла, на поверхности которых образуются углеродные наноструктуры.




Никелевые частицы, покрытые УНТ, полученные впервые в Лаб.№67

К основным особенностям этого метода можно отнести следующие моменты:
1. Высокую температуру в зоне электрической дуги ~ 40000С.
2. Высокую скорость охлаждения продуктов распыления 109-1014 град/с.
3. Высокую степень диспергирования. Размер полученных частиц 1-100 нм.
4. Большую скорость зародышеобразования при малой скорости роста частиц.
Все эти условия подобны условиям синтеза фуллеренов и других наноструктур электродуговым испарением графита в газовой фазе. Однако предложенный метод дает возможность получения более широкого спектра материалов при варьировании условиями их синтеза. Этот метод позволяет изменять химический состав как электродов, так и среды, в которой синтез проводится. Электроды могут либо содержать, либо не содержать углерод или состоять из графита, допированного каким-либо элементом. В свою очередь жидкая фаза может иметь различный химический состав, который значительно влияет на структуру и состав образующихся нанообъектов.


Схема возможных комбинаций материала среды и электрода при синтезе наноструктур дуговым методом в жидкой фазе

Так например, при испарении никеля в гексане образуются полые частицы, некоторые из которых имеют правильную форму.




При испарении графита в воде образуются углеродные нанотрубки диаметром 10-15 нм.


НТ, полученные распылением графита в воде

Наноструктуры, образующиеся при испарении графитовых электродов в жидких средах в присутствии никеля, показаны ниже.




Наноструктуры, полученные в различных средах

Для проведения синтеза углеродных наноструктур и их композитов в жидкой фазе в лаборатории разработано и изготовлено оригинальное оборудование, которое постоянно совершенствуется, модернизируется и унифицируется.


Установка синтеза наноуглеродных структур и Ме-углеродных композитов в жидкой фазе (изготовлена в Лаб.№67)