Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рис.1. Схематическая иллюстрация синтеза ёлочек из диоксида титана. (a) Получение нановолокон из смеси оксидов титана с помощью электроспиннинга. (b) Оттжиг для формирования фазы анатаза. (c) Перемещение нановолокон оксида титана в автоклав для проведения гидротермальной реакции. (d) Получение целевого продукта посредством гидротермального метода синтеза.
Рис.2. SEM-изображения (a) нановолокон из диоксида титана, полученных с помощью электроспиннинга и последующего отжига при 500°C, (b-с) ветвистая структура диоксида титана после гидротермального воздействия. (d) TEM-изображение одной «ветви» ёлочки из диоксида титана (на вставке представлена электронная дифракция). (e) Рентгенограммы волокон диоксида титана до (1) и после (2) гидротермальной обработки (квадратиком обозначены пики соответствующие фазе анатаза, треугольником – фазе рутила).
Рис.3. Временная зависимость роста наноструктур диоксида титана. Справа: SEM-изображения наноструктур диоксида титана после гидротермального воздействия в течение (a) 1 часа, (b) 2 часов, (c) 4 часов.

Ёлки из диоксида титана

Ключевые слова:  ветвистые структуры, диоксид титана, наноструктура

Опубликовал(а):  Смирнов Евгений Алексеевич

09 июня 2008

Наноструктуры на основе оксидов металлов привлекают огромное внимание учёных благодаря уникальным химических и физическим свойствам, которые делают эти материалы перспективными в самых различных областях промышленного применения (например, катализ, хранение водорода, сенсоры и др.). Среди этих оксидов особое место занимает диоксид титана, который является полупроводником и изучается уже много времени с точки зрения фотокатализа. Смесь фаз рутила и анатаза позволяет достигать лучших параметров по сравнению с однофазными материалами.

Группа учёных из Китая провела исследование, в результате которого был получен диоксид титана, состоящий из двух фаз, рутила и анатаза, и имеющий форму ёлочек. На первом этапе синтеза авторы работы получили с помощью электроспиннинга нановолокна, которые затем были отожжены для формирования фазы анатаза. После этого волокна на подложке помещались в камеру для проведения гидротермального воздействия, в результате чего образовывалась фаза рутила (рис.1-2).

На рисунке 2 представлены микрофотографии полученных образцов. Диаметр нановолокон намного меньше, чем диаметр полученных ёлочек, тогда как длина примерно одинакова и составляет десятки микрон.

Далее учёные исследовали механизм образования подобного рода структур. Для этого было уменьшено время выдержки в гидротермальной смеси. В результате этих экспериментов было показано, что ёлочки растут из зародышей на поверхности, а толщину «ответвлений» от исходных нановолокон можно контролировать с помощью концентрации титан-содержащего реагента (рис.3).

Плёнка из нановолокон диоксида титана, равно как и полученные наноёлочки, имели достаточно неплохие механические характеристики. Авторы связывают это с перекрыванием волокон и образованием дополнительных связей между ними, которые сохраняются и после воздействия гидротермальной смеси на нановолокна (рис.2b, белая стрелка).

Учёные надеются, что комбинация таких простых, но в тоже время мощных методов синтеза, как гидротермальный и электроспиннинг, позволят быстро и без особых затрат получать подобного рода структуры с контролируемыми количеством фаз и микроструктурой. А эти функциональные материалы смогут найти своё применение в огромном множестве приложений.




Комментарии
Евгений, а можете эту статью на мейл прислать?
А то у меня с доступом туда туговато...

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

 

Клевер
Клевер

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.