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

 

След динозавра
След динозавра

Светодиодные технологии и оптоэлектроника: магистратура на стыке образования и индустрии
Открыт набор на первую в России индустриальную программу «Светодиодные технологии и оптоэлектроника» Университета ИТМО

Международная онлайн-дискуссия «Квант будущего»
Фонд Росконгресс, Госкорпорация «Росатом», Российский квантовый центр и научно-популярное издание N+1 завершают серию международных онлайн-дискуссий «Квант будущего», где лидеры индустрии и ведущие мировые ученые обсуждают, как квантовые технологии уже изменили наш мир, и с какими вызовами помогут справиться в будущем.
Заключительная дискуссия «Квантовая революция: профессии будущего и трансформация образования» состоится 8 июля в 17:00 по московскому времени.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Супергибридный материал для хранения водорода. Двумерная соль. Существование виртуальных мультиферроиков подтверждено. Чёрные бабочки. Служение науке и немного поэзии.

Академия - университетам
Е.А.Гудилин, Ю.Г.Горбунова, С.Н.Калмыков
Российская Академия Наук и Московский университет во время пандемии реализовали пилотную часть проекта "Академия – университетам: химия и науки о материалах в эпоху пандемии". За летний период планируется провести работу по подключению к проекту новых ВУЗов, институтов РАН, профессоров РАН, а также по взаимодействию с новыми уникальными лекторами для развития структурированного сетевого образовательного проекта "Академия - университетам".

Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2020
Коллектив авторов
Защиты выпускных квалификационных работ (квалификация – бакалавр материаловедения) по направлению 04.03.02 - «химия, физика и механика материалов» на Факультете наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова состоятся 16, 17, 18 и 19 июня 2020 г.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2020 году
коллектив авторов
2 - 5 июня пройдут защиты магистерских диссертаций выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

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!



 
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.