Рис.1. Схематическое изображения экспериментальной установки.
Рис.2. Термодинамика формирования шариков вдоль волокна (L – длина, r – радиус проволочки).
Рис.3. Морфология композитных нановолокон PVP/H2PtCl6 при различных концентрациях PVP. (a) 35, (b) 24.5, (c) 17.5 и (d) 10.5 мг/мл.
Рис.4. Морфология композитных нановолокон PVP/H2PtCl6 при различных концентрациях H2PtCl6. (a) 16.8, (b) 11.2, (c) 5.6 и (d) 2.8 мг/мл.
Рис.5. Морфология композитных нановолокон PVP/H2PtCl6 при различных соотношениях PVP/H2PtCl6. (a) 33.1 мг/мл и 10.6 мг/мл, (b) 33.1 мг/мл и 2.6 мг/мл, (c) 9.9 мг/мл и 10.6 мг/мл, (d) 9.9 мг/мл и 2.6 мг/мл.
Рис.6. Морфология композитных нановолокон PVP/H2PtCl6 при различных соотношениях H2O/C2H5OH. (a) 0.036, (b) 0.075, (c) 0.117, (d) 0.163, (e) 0.212 и (f) 0.265.
Рис.7. Морфология композитных нановолокон PVP/H2PtCl6 при различных скоростях подачи реагентов. (a) 0.1, (b) 0.2, (c) 0.3 и (d) 0.4 мл/ч.
Рис.8. Морфология композитных нановолокон PVP/H2PtCl6 при различных величинах электрического поля. (a) 5, (b) 6, (c) 7 и (d) 8 кВ/6 см.
Рис.9. Материал электродов топливных элементов на основе платины, полученный при следующих условиях: 17.5 мг/мл (PVP), 5.6 мг/мл H2PtCl6, H2O/C2H5OH = 0.12, скорости подачи реагентов 0.25 мл/ч, расстоянии до подложки 6 см, приложенном напряжении 1 кВ/см, относительной влажности воздуха 30% и температуре 20 C.
Электроформование, или электроспиннинг (electrospinning), – один из наиболее востребованных методов получения материалов, состоящих из наноразмерных волокон (на нашем сайте этой тематике уже посвящены публикации 1, 2, 3, 4, 5, 6). Полученные таким образом нановолокна могут использоваться в самых различных областях науки и техники, например, в качестве строительных блоков в нанокомпьютерах будущего, в наноразмерных сенсорах, нанофотонике и т.д. Благодаря высокой каталитической активности, платиновую нанопроволоку применяют для создания электродов топливных элементов, однако для этого необходима подложка, носитель для данного катализатора, что существенно затрудняет и усложняет производство.
Авторы работы, опубликованной недавно в NanoLetters, разработали методику получения платиновых волокон сантиметровой длины диаметром несколько десятков нанометров с помощью метода электроспиннинга (рис.1). Основная проблема, которую решили учёные, заключается в том, что при формировании волокон происходит образование нежелательных сфер, в том числе и на поверхности проволочек, поскольку тонкое волокно, состоящее фактически из вязкой жидкости, весьма нестабильно (рис.2). В ходе экспериментальной работы и путем анализа литературных источников исследователи определили оптимальные количества полимера (в данной работе использовался поливинилпирролидон (PVP)) (рис.3), хлорплатиновой кислоты (рис.4, 5), воды (рис.6), а также рассмотрели эффекты, связанные со скоростью подачи реагентов и величиной электрического поля (рис.7 и рис.8, соответственно). На рис. 9 представлен полученный материал, который предполагается использовать в качестве электрода в топливных элементах.
Продолжение исследований в этой области, как уверяют учёные, позволит в скором будущем уменьшить толщину нановолокон, а также практически полностью решить проблему получения подобного рода структур.
Особо тонкие нити из платины диаметром около 1 мкм для подвесок подвижных систем в гальванометрах и других чувствительных приборах получают многократным волочением биметаллической проволоки платина-серебро с последующим растворением наружного слоя серебра в азотной кислоте.
Здесь диаметр по крайней мере на порядок меньше
там статья такая, больше обзорная, народ ссылается много на данные полученные не ими...
это для тех, кто вдруг захочет длинными платиновыми нанопроволочками заниматься...
возникает вопрос: почему H2PtCl6? хороший проводник? или подразумевается последующее восстановление до металла (прям в оболочке из поливинилпирролидона)?
цель получения "платиновой" проволоки подскажет кто?
Евгений Алексеевич! Не подскажите, где берете поливинилпирролидон для своих исследований? Это Вас беспокоит единственный призводлитель ПВП в России - ООО "АК Синтвита".
Здравствуйте!
Работа очень интересная! Созрел такой вопрос: в связи с чем при формировании нити при электроспининге она сначала проходит некоторый путь в прямом состоянии, а затем начинает сворачиваться в конусообразную спираль с расширением внизу? За счет каких процессов это происходит? Какие силы действуют на нить?
Спасибо!
Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь
Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022
Коллектив авторов Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022 содержат следующую информацию:
• Подготовка бакалавров на факультете наук о материалах МГУ
• Состав Государственной Экзаменационной Комиссии
• Расписание защит выпускных квалификационных работ бакалавров
• Аннотации квалификационных работ бакалавров
В эпоху коронавируса и борьбы с ним в существенной степени меняется парадигма выполнения творческих работ и ведения бизнеса, в той или иной мере касаясь привлечения новых типов дистанционного взаимодействия, использования виртуальной реальности и элементов искусственного интеллекта, продвинутого сетевого маркетинга, использования современных информационных технологий и инновационных подходов. В этих условиях важным является, насколько само общество готово к использованию этих новых технологий и как оно их воспринимает. Данной проблеме и посвящен этот небольшой опрос, мы будет рады, если Вы уделите ему пару минут и ответите на наши вопросы.
Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.
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.
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.
