Web design by Aleksey D. Zolotarenko | Contact Us

a1.png

к.х.н.
Ал.Д. Золотаренко

сотрудник

a2.jpg

М.А. Полищук
сотрудник

Ничто не происходит без достаточного основания.

Михаил Васильевич Ломоносов

Воображение важнее, чем знание.

Альберт Эйнштейн


Большой выбор как повседневной, так и дизайнерской одежды по доступным ценам. Самая удобная одежда для йоги.

Интернет-магазин одежды Begood





Термоанализ углеродных наноструктур

В связи с открытием фуллеренов и становлением нанонауки, стремительное развитие которой стимулировано этим событием, синтезирован целый ряд углеродных наноразмерных структур, образующих миллионы себе подобных производных. Они отличаются геометрией строения, содержанием атомов углерода, наличием различных примесей и способом их присоединения. Каждая индивидуально взятая структура имеет свои оригинальные физические и химические свойства, которые, в частности, могут проявляться при ее взаимодействии с кислородом воздуха.
Поскольку все получаемые углеродные наноструктуры, двигаясь по температурной шкале, можно разделить на две части: дографитные наноструктуры и графиты, то более интересной температурной зоной исследования взаимодействия углеродных наноструктур с кислородом воздуха является интервал температур до 800С. После этой температуры начинают интенсивно окисляться на воздухе и графиты.
Термогравиметрические исследова-ния и дифференциальнотермический анализ различных углеродных материалов сажи, графита, фуллеренов, нанотрубок и их смесей известного состава, выполненные на приборе Дериватограф Q-1500D в условиях динамического нагрева от комнатной температуры до 1400С на воздухе, установление температурного интервала их взаимодействия с воздухом и температуры максимальной скорости убыли массы оказались полезными при исследовании состава наноструктурных углеродных материалов, полученных различными методами, в различных температурных режимах, с использованием в качестве катализаторов различных металлов. Полученные результаты оказываются ценными при подборе технологических условий синтеза подобных материалов.
Информация о термостойкости на воздухе, получаемая для каждой углеродной наноструктуры, может быть использована как для идентификации этих структур, так и для качественного и полуколичественного экспресс-анализа различных углеродных наноматериалов, синтезированных различными способами.
Ниже приведены результаты, которые можно использовать в качестве наглядного примера возможности использования предлагаемого метода для качественной аттестации двух различных по своей природе, химическим и физическим свойствам углеродных форм: фуллеренов и нановолокон.

Различные температуры скоростей взаимодействия фуллеритов с кислородом воздуха при нагреве могут зависеть от их степени полимеризации, примесей, степени кристалличности и дисперсности, а также от природы и структуры самих фуллереновых молекул (т.е. от количества атомов углерода, их образующих). Для углеродных волокон условия их взаимодействия с кислородом воздуха во многом зависят от наличия различных углеродных фаз, присутствия различных примесных функциональных групп и степени графитизации продукта. Исследование влияния степени графитизации продукта пиролиза ацетилена, полученного при 500С на Ni катализаторе, показало, что только после отжига в среде гелия при температуре 1400С наблюдается однофазность полученного продукта, который в дальнейшем начинает окисляться при высокой температуре.

Дериватографические исследования термического разложения дисперсных частиц различных металлоуглеродных композитов, полученных в различных средах, позволили наметить пути дальнейших исследований в направлении создания металл-углеродных водо- родсорбирующих материалов с повышенной циклической устойчивостью. Термогравиметрический метод был применен для оценки степени очистки от металла и аморфного углерода продукта пиролиза ацетилена на Ni-катализаторе путем его многократного отжига на воздухе при 350С и обработки в соляной кислоте. Как следует из рисунка, наиболее эффективная очистка продукта достигается при его предварительном отжиге (не ниже 1400С) в инертной среде.

Таким образом, проводимые исследования позволяют дать качественную оценку наличия всевозможных углеродных структур в различных продуктах синтеза.


Дериватограф Q-1500D, позволяющий проводить
экспрессанализ наноструктурных углеродных смесей