Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Изображение УНТ, легированной Pt, в просвечивающем электронном микроскопе высокого разрешения
ПЭМ - изображение Pt/УНТ

Новый функциональный материал - декорированные нанотрубки

Ключевые слова:  нанокомпозиты, периодика, углеродные нанотрубки

Опубликовал(а):  Гудилин Евгений Алексеевич

12 марта 2007

Углеродные нанотрубки (УНТ) и нановолокна, декорированные наночастицами благородных металлов, являются объектом как фундаментальных, так и прикладных исследований. Работы по их синтезу и изучению свойств особенно активно ведутся в лабораториях США, Китая, Кореи, Тайваня, Сингапура, Японии. Действительно, сочетание уникальных свойств наноструктурных подложек и наночастиц позволяет эффективно использовать такие композитные материалы в наноэлектронике, в качестве катализаторов, химических сенсоров, сорбентов водорода. Особый интерес представляет создание электрокатализаторов для топливных элементов нового поколения. Для получения этих композитных наноструктур чаще всего используют так называемые методы мокрой химии. Однако предлагают и новые пути. Так, американские исследователи разработали контролируемый метод «сборки» с использованием силы электростатического поля (ESFDAelectrostatic force directed assembly). Он основан на создании потока заряженных наночастиц, осаждаемых на одностенные и многостенные углеродные нанотрубки (УНТ), размещенные на медной сетке, к которой приложено напряжение постоянного тока. В процессе можно контролировать плотность упаковки наночастиц на поверхности УНТ, а также добиваться осаждения частиц нужного размера. Более того, метод позволяет наносить смесь металлических и полупроводниковых наночастиц (авторы показали это на примере SnO2 и Ag), и не только на УНТ, но и на нанопроволоках, наностержнях, более крупных частицах. Китайские (Ocean Univ. China, Inst. Seawater Desalination and Multipurpose Utilization и Tianjin Univ.) исследователи предлагают весьма оригинальный вариант темплатного-метода, широко применяемого в синтезе УНТ (с использованием анодного оксида алюминия). Вместо того, чтобы, как обычно, синтезировать УНТ в нанопорах, а потом наносить на них металл, используя, например, раствор прекурсора металла (темплат, как известно, может быть удален с помощью щелочной обработки), они сначала декорировали внутреннюю поверхность пор наночастицами платины. Для этого темплейт погружали в раствор H2PtCl6, после чего проводили соответствующую термообработку. Таким образом, дисперсность и размер наночастиц Pt были определены до синтеза нанотрубок. Нанотрубки в в порах синтезировали модифицированным (применением коронного разряда) CVD методом. Были получены нанотрубки с равномерно распределенными на внешней поверхности наночастицами платины размером ~ 5нм. Тем не менее, наиболее распространенными по-прежнему являются химические методы, когда прекурсор металла осаждают на поверхность УНТ, а затем переводят в наночастицы металла с помощью восстановителя. В некоторых работах применяют электрохимическое восстановление – так, в Pt-наночастицы формировали на одностенных УНТ и фуллеренах путем электроосаждения в растворе H2PtCl6. При использовании этих методов важен выбор восстановителя, растворителей. В большинстве случаев требуется предварительная обработка углеродных нанотрубок или нановолокон, в результате которой изначально гидрофобная поверхность делается более доступной для прекурсоров металлов, увеличивается удельная поверхность, образуется большое число функциональных групп, и наночастицы металла распределяются более равномерно. Заметные успехи, достигнутые в последнее время, обусловлены разработкой новых способов функционализации, в частности, в работе американских исследователей (Univ. Arkansas и Pennsylvania State Univ.) с использованием перманганата калия на поверхности УНТ получены наночастицы платины с узким распределением по размерам 2.0-3.5нм. Необходимо отметить, что, поскольку в этой работе нанотрубки были синтезированы CVD методом при сравнительно невысокой температуре (700оС), они имели массу дефектов, и это облегчило образование функциональных групп на их поверхности. Важную роль дефектов в формировании наночастиц платины на УНТ подтверждается рядом работ.

J.Chen et al. Nanotechnology 17, 2891 (2006)

K.Yu et al. Mater.Lett. 61, 97 (2007)

I.Robel et al. Appl.Phys.Lett. 88, 073113 (2006)

J.Xie et al. Smart Mater.Struct. 15, S5 (2006)

J.Chen et al. J.Phys.Chem.B 110, 11775 (2006)

S.-J.Kim et al. Appl.Phys.Lett. 90, 023114 (2007)

Перст (О.Алексеева)

P.S. Интенсивные исследования "углеродной бумаги" с наночастицами платины для создания каталитического слоя топливных элементов проводятся, в частности, в Институте Проблем Химической Физики РАН (г. Черноголовка).


Источник: Перст




Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Горы на Марсе
Горы на Марсе

Научно-популярный лекторий РНФ на Международном молодежном научном форуме «Ломоносов-2019»
С 9 по 11 апреля российские ученые рассказывают о своих научных исследованиях, которые выполняются по грантам Российского научного фонда. Лекции проходят в рамках Лектория РНФ во время проведения Международного молодежного научного форума «Ломоносов-2019».

Фестивали «От Винта!» и NAUKA 0+ представили инновационные проекты на выставке Hannover Messe 2019
Ганновер (Германия) 5 апреля 2019 года. – Объединённая экспозиция Фестиваля детского и молодежного научно-технического творчества “От Винта!” и Всероссийского фестиваля NAUKA 0+ была представлена на крупнейшей выставке промышленных технологий Hannover Messe 2019 в Германии в составе стенда Российской Федерации, организованного Российским экспортным центром при поддержке Министерства промышленности и торговли РФ.

Стань магистрантом в области светодиодных технологий без экзаменов
От бакалавриата к магистратуре без вступительных экзаменов уже сейчас? С портфолио возможно все! Участвуйте в конкурсе «Науке нужен ты!» и получайте бюджетный билет в первую в России магистерскую программу в области светодиодных технологий и оптоэлектроники Университета ИТМО!

Интервью с Константином Козловым - абсолютным победителем XIII Наноолимпиады
А.А.Семенова
Школьник 11 класса Константин Козлов (г. Москва) стал абсолютным победителем Олимпиады "Нанотехнологии - прорыв в будущее!" 2018/2019 по комплексу предметов "физика, химия, математика, биология". О своих впечатлениях, увлечениях и немного о планах на будущее Константин поделился с нами в интервью.

Микроэлементарно, Ватсон: как микроэлементы действуют на организм
Алексей Тиньков
Как на нас воздействуют кадмий, ртуть, цинк, медь и другие элементы таблицы Менделеева рассказал сотрудник кафедры медицинской элементологии РУДН Алексей Тиньков в интервью Indicator.Ru

Зимняя научная конференция студентов 4 курса ФНМ МГУ 22-23 января 2019 г.
Сафронова Т.В.
Настоящий сборник содержит тезисы докладов зимней научной студенческой конференции студентов 4-го курса ФНМ

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.