Preview

Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE)

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Доступ платный или только для Подписчиков

ОСОБЕННОСТИ ПИРОЛИТИЧЕСКОГО СИНТЕЗА И АТТЕСТАЦИИ УГЛЕРОДНЫХ НАНОСТРУКТУРНЫХ МАТЕРИАЛОВ

https://doi.org/10.15518/isjaee.2018.19-21.072-090

Полный текст:

Аннотация

Рассмотрены особенности пиролитического синтеза и аттестации углеродных наноструктурных материалов. Отмечено, что при проведении пиролиза на формирование продукта могут влиять следующие факторы: конструкция реактора, способ введения энергии, подготовка и химический состав газовой смеси, а также выбор и подготовка катализатора. Проведено исследование наноуглеродных продуктов в процессе их нагрева от комнатной температуры до 1 400 ºС, установлен температурный интервал взаимодействия этих продуктов с воздухом. Показано, что особенности окисления на воздухе различных углеродных наноматериалов являются индивидуальными для каждой наноструктуры. Исследования сажи, фуллерита, нанотрубок, графита позволили дать качественную оценку наличия в продуктах синтеза (неизвестного состава) различных углеродных структур. Температуры изменения массы оказались полезными для определения состава их смесей.

В работе показано, что анализ кривых, соответствующих окислению исходной фуллереносодержащей сажи, свидетельствует о присутствии в образце по меньшей мере трех фаз. Кроме того, анализ продуктов пиролиза показал, что на параметры взаимодействия (скорость и температура) углеродных наноструктур с кислородом воздуха особое влияние оказывает степень графитизации таких структур. Так, при пиролизе ацетилена на стенках кварцевого реактора образуется зеркальная графитоподобная пленка, причем характер кривых окисления этой плёнки идентичен характеру окисления графита МПГ-7, но несколько смещен в высокотемпературную область. Впервые проведен комплексный анализ углеродных наноструктур, полученных различными методами, а также показана возможность классификации углеродных наноструктур по их термической устойчивости на воздухе при нормальном давлении.

Об авторах

С. Ю. Загинайченко
Институт проблем материаловедения им. И.Н. Францевича НАН Украины отдел № 67
Украина

Загинайченко Светлана Юрьевна - доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник отдела № 67.

Образование: Днепропетровский национальный университет по специальности «Физик.  Преподаватель  физики» (1979 г.); Днепропетровский  металлургический институт, аспирантура (1982 г.). 

Область научных интересов: физические свойства металлов, упорядоченных сплавов, фуллеренов на уровне молекулярно-кинетической  теории; теоретическое изучение фазовых превращений в системах «металл – водород» и углеродных материалах; определение  растворимости водорода в этих твердых телах, сравнение теоретических результатов с экспериментальными данными.  

Публикации: около 500, в том числе 7 монографий. 

h-index 25. 

д. 3, ул. Кржижановского, Киев, 03142.

Факс: 38 (044) 424-0381.


Д. В. Щур
Институт проблем материаловедения им. И.Н. Францевича НАН Украины отдел № 67
Украина

Щур Дмитрий Викторович - кандидат химических наук, заведующий отделом № 67 «Водородного материаловедения и углеродных наноструктур».

Образование: Киевский политехнический институт по специальности «Химик-технолог» (1980–1985 гг.); Институт проблем материаловедения НАН Украины, аспирантура (1986–1990 гг.).

Область научных интересов: водородное материаловедение и углеродные наноструктуры (синтез, свойства и применение); водородная и углеродная плазма; особенности процессов гидрирования материалов и углеродных наноструктур; применение материалов в качестве систем для хранения водорода.

Публикации: более 530, в том числе 9 монографий и 4 патента.

h-index 27.

д. 3, ул. Кржижановского, Киев, 03142.

Факс: 38 (044) 424-0381.

 



М. Т. Габдуллин
Казахстанско-Британский технический университет; Национальная нанотехнологическая лаборатория (ННЛОТ, КазНУ им. аль-Фараби)
Казахстан

Габдуллин Маратбек Тулебергенович - кандидат физико-математических наук, директор Национальной нанотехнологической лаборатории открытого типа при Казахском национальном университете имени аль-Фараби.

Образование: Казахский национальный университет имени аль-Фараби по специальности «Физик» (1999 г.).

Область научных интересов: нанотехнологии; термодинамические свойства неидеальной плазмы.

Публикации: более 60.

д. 71, пр. аль-Фараби, Алматы, 050040.

Тел.: +7 (727) 221-10-00.

 



Н. Ф. Джавадов
Национальная академия авиации Азербайджана
Азербайджан

Джавадов Нариман Фарман оглу  - сотрудник кафедры химии и материаловедения.

Образование: «Азербайджанский институт нефтехимии» по специальности «инженер-экономист по организации и экономике химической промышленности».

Область научных интересов: синтез полимеров, полимерных композиций и композитных материалов; химия углеродных наноматериалов и их применение.

Публикации: более 40, в том числе главы в монографиях и 12 патентов.

Мардакянское шоссе, пос. Бина Хазарский, Баку, AZ1045.

Тел.: +7 (727) 221-10-00



Ал. Д. Золотаренко
Институт проблем материаловедения им. И.Н. Францевича НАН Украины отдел № 67
Украина

Золотаренко Александр Дмитриевич - кандидат химических наук, старший научный сотрудник.

Образование: Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт» (НТУУ «КПИ») (2008 г.), химический факультет; кандидат физико-химических наук, Институт проблем материаловедения НАН Украины (ИМПС НАНУ), Лаборатория «Водородные материалы и химия углеродных наноматериалов» Украины.

Область научных интересов: синтез металлоуглеродных нанокомпозитов в газовой и жидкой средах, изучение их структуры и магнитных свойств; синтез углеродсодержащих соединений пиролитическим методом; физико-химические особенности синтеза углеродсодержащих материалов.

Публикации: 57.

h-index 17.

д. 3, ул. Кржижановского, Киев, 03142.

Факс: 38 (044) 424-0381.


Ан. Д. Золотаренко
Институт проблем материаловедения им. И.Н. Францевича НАН Украины отдел № 67
Украина

Золотаренко Анатолий Дмитриевич - кандидат химических наук, старший научный сотрудник.

Образование: Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт» (НТУУ «КПИ») (2008 г.), химический факультет; кандидат физико-химических наук, Институт проблем материаловедения НАН Украины (ИМПС НАНУ), Лаборатория «Водородные материалы и химия углеродных наноматериалов» Украины.

Область научных интересов: синтез металлоуглеродных нанокомпозитов в газовой и жидкой средах, изучение их структуры и магнитных свойств; синтез углеродсодержащих соединений пиролитическим методом и физико-химические особенности синтеза углеродсодержащих материалов.

Публикации: 59.

h-index 10.

д. 3, ул. Кржижановского, Киев, 03142.

Факс: 38 (044) 424-0381.


А. Д. Золотаренко
Институт проблем материаловедения им. И.Н. Францевича НАН Украины отдел № 67
Украина

Золотаренко Алексей Дмитриевич - кандидат химических наук, старший научный сотрудник отдела № 67 «Водородного материаловедения и углеродных наноструктур».

Образование: Киевский политехнический институт по специальности «Композиционные и  порошковые  материалы,  покрытия»  (2004 г.); Институт проблем материаловедения НАН Украины, аспирантура (2008 г.).

Область научных интересов: химия углеродных наноматериалов и водородное материаловедение; углеродная и водородная плазма; особенности процессов формирования углеродных наноструктур; применение материалов в качестве систем для хранения водорода.

Публикации: 96, в том числе главы в монографиях и 4 патента.

h-index 17.

д. 3, ул. Кржижановского, Киев, 03142.

Факс: 38 (044) 424-0381.


С. Х. Мамедова
Национальная академия авиации Азербайджана
Азербайджан

Мамедова Севда Хуршуд гызы - кандидат химических наук, доцент, заведующая кафедрой химии и материаловедения.

Образование: Азербайджанский государственный университет, химический факультет, по специальности «Химик», «Педагог химии» (1969 г.); Институт нефтехимических процессов Академии наук, аспирантура (1974 г.).

Область научных интересов: материаловедение и синтез гетерогенных катализаторов; изучение особенностей процессов гидрирования, дегидрирования, дегидроциклизации, изомеризации и дегидродиспропорционирования углеводородов.

Публикации: более 50, в том числе 4 авторских свидетельства и 1 патент.

Мардакянское шоссе, пос. Бина Хазарский, Баку, AZ1045.

Тел.: +7 (727) 221-10-00.



Г. Д. Омарова
Национальная академия авиации Азербайджана
Азербайджан

Омарова Гюльнара Джамал гызы - кандидат технических наук, доцент кафедры химии и материаловедения.

Образование:      Московский      химико-технологический  университет им.  Д.И.  Менделеева  по  специальности  «Химическая  технология высокомолекулярных соединений».

Область научных интересов: морская экология;    дистанционные    аэрокосмические исследования;  высокомолекулярные  соединения; композитные материалы; нанотехнологии.

Публикации: более 40, в том числе 1 монография, 5 учебных пособий и методических указаний.

Мардакянское шоссе, пос. Бина Хазарский, Баку, AZ1045.

Тел.: +7 (727) 221-10-00.



З. Т. Мамедова
Национальная академия авиации Азербайджана
Азербайджан

Мамедова Зюбейда Тарлан гызы - преподаватель кафедры  химии и  материаловедения.

Образование: Бакинский государственный  университет, химический  факультет, по специальности  «Химик»  (бакалавр),  магистр по специальности «Органическая химия и химическая технология»

Область научных интересов: тонкий органический синтез; нанотехнологии; полимерные материалы.

Публикации: более 7.

Мардакянское шоссе, пос. Бина Хазарский, Баку, AZ1045.

Тел.: +7 (727) 221-10-00.



Список литературы

1. Трефилов, В.И. Фуллерены – основа материалов будущего / В.И. Трефилов [и др.] – Киев: АДЕФ – Украина, 2001. – 148 с.

2. Zaginaichenko, S.Y. The peculiarities of carbon interaction with catalysts during the synthesis of carbon nanomaterials / S.Y. Zaginaichenko, D.V. Schur, Z.A. Matysina // Carbon. – 2003. – Vol. 41. – No. 7. – P.1349–1355.

3. Zolotarenko, A.D. Effect of the nature of the reactor wall material on morphology and structure of products resulted from arc graphite sputtering / A.D. Zolotarenko [et al.] // Hydrogen Materials Science and Chemistry of Carbon Nanomaterials. – 2004. – P. 217–223.

4. Schur, D.V. The forming peculiarities of C60 molecule / D.V. Schur [et al.] // Hydrogen Materials Science and Chemistry of Carbon Nanomaterials. – 2008. – P. 53–65.

5. Schur, D.V. Synthesis of carbon nanostructures in gaseous and liquid medium / D.V. Schur [et al.] // Hydrogen Materials Science and Chemistry of Carbon Nanomaterials. – 2005. – P. 199–212.

6. Schur, D.V. Method for synthesis of carbon nanotubes in the liquid phase / D.V. Schur [et al.] // Abstracts of International Conference on Carbon “Carbon’04”. Providence, Rhode Island, USA. July 11–16, 2004. – P. 187.

7. Schur, D.V. Production of carbon nanostructures by arc synthesis in the liquid phase / D.V. Schur [et al.] // Carbon. – 2007. – Vol. 45. – No. 6. – P. 1322–1329.

8. Anikina, N.S. Spectrophotometric analysis of C60 and C70 fullerences in the toluene solutions / N.S. Anikina [et al.] // Hydrogen Materials Science and Chemistry of Carbon Nanomaterials. – 2004. – P. 207–216.

9. Аникина, Н.С. Идентификация эндоэдральных металлофуллеренов методом UV-VIS-спектроскопии / Н.С. Аникина [и др.] // Труды 9-ой Международной конференции «Водородное материаловедение и химия углеродных наноматериалов». Севастополь, 5–11 сентября 2005. – С. 848–849.

10. Аникина, Н.С. Определение величины соотношения фуллеренов С60 и С70 методом абсорбционной спектроскопии / Н.С. Аникина [и др.] // Труды 9-ой Международной конференции «Водородное материаловедение и химия углеродных наноматериалов». Севастополь, 5–11 сентября 2005. – С. 857.

11. Аникина, Н.С. О донорно-акцепторном механизме растворения фуллерена С60 в ароматических углеводородах / Н.С. Аникина [и др.] // Труды 10-ой Международной конференции «Водородное материаловедение и химия углеродных наноматериалов». Судак, 22–28 сентября 2007. – С. 678–679.

12. Isayev, K.B. Study of thermophysical properties of a metal-hydrogen system / K.B. Isayev, D.V. Schur // Int. J. Hydrogen Energy. – 1996. – Vol. 21. – No. 11–12. – P. 1129–1132.

13. Аникина, Н.С. Роль химических и физических свойств молекул фуллерена С60 и производных бензола в процессах растворения С60 / Н.С. Аникина [и др.] // Труды 10-ой Международной конференции «Водородное материаловедение и химия углеродных наноматериалов». Судак, 22–28 сентября 2007. – С. 682–683.

14. Lytvynenko, Y.M. Utilization the concentrated solar energy for process of deformation of sheet metal /Y.M. Lytvynenko, D.V. Schur // Renewable Energy. – 1999. – Vol. 16. – No. 1–4. – P. 753–756.

15. Головко, Э.И. Дериватографическое исследование продуктов дугового испарения, полученных на различных подложках / Э.И. Головко [и др.] // Труды 9-ой Международной конференции «Водородное материаловедение и химия углеродных наноматериалов». Севастополь, 5–11 сентября 2005. – С. 627–629.

16. Уэндландт, У. Термические методы анализа / У. Уэндландт. – Москва: Изд-во «Мир», 1978. – 526 c.

17. Matysina, Z.A. Hydrogen solubility in alloys under pressure / Z.A. Matysina, S.Yu. Zaginaichenko, D.V. Schur // Int. J. Hydrogen Energy. – 1996. – Vol.21. – No. 11/12. – P. 1085–1089.

18. Schur, D.V. Niobium as a construction material for a hydrogen energy system / D.V. Schur [et al.] // Int. J. Hydrogen Energy. – 1995. – Vol. 20. – No. 5. – P. 405–407.

19. Щур, Д.В. Использование процессов гидрирования молекулы фуллерена С60 для изучения особенностей ее существования и трансформации / Д.В. Щур, С.Ю. Загинайченко, T.Н. Везироглу // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» (ISJAEE). – 2014. – Т. 21. – С. 12–42.

20. Загинайченко, С.Ю. О токсичности фуллеренов и их производных / С.Ю. Загинайченко [и др.] // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» (ISJAEE). – 2016. – № 07–08. – C. 69–94.

21. Исмаилов, Д.В. Синтез пленок и n-p-структур на основе оксидов цинка и меди методом магнетронного напыления Синтез пленок и n-p-структур на основе оксидов цинка и меди методом магнетронного напыления / Д.В. Исмаилов [и др.] // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» (ISJAEE). – 2017. – № 1–3. – C. 1–10.

22. Матысина, З.А. Бищелочные и калиевые аланаты – перспективные накопители водорода / З.А. Матысина [и др.] // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» (ISJAEE). – 2017. – № 13–15. – C. 1–24.


Для цитирования:


Загинайченко С.Ю., Щур Д.В., Габдуллин М.Т., Джавадов Н.Ф., Золотаренко А.Д., Золотаренко А.Д., Золотаренко А.Д., Мамедова С.Х., Омарова Г.Д., Мамедова З.Т. ОСОБЕННОСТИ ПИРОЛИТИЧЕСКОГО СИНТЕЗА И АТТЕСТАЦИИ УГЛЕРОДНЫХ НАНОСТРУКТУРНЫХ МАТЕРИАЛОВ. Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE). 2018;(19-21):72-90. https://doi.org/10.15518/isjaee.2018.19-21.072-090

For citation:


Zaginaichenko S.Y., Schur D.V., Gabdullin M.T., Javadov N.F., Zolotarenko A.D., Zolotarenko A.D., Zolotarenko A.D., Mamedova S.K., Omarova G.D., Mamedova Z.T. THE PECULIARITIES OF SYNTHESIS AND CERTIFICATION OF CARBON NANOSTRUCTURED MATERIALS. Alternative Energy and Ecology (ISJAEE). 2018;(19-21):72-90. (In Russ.) https://doi.org/10.15518/isjaee.2018.19-21.072-090

Просмотров: 87


ISSN 1608-8298 (Print)