Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рис.1. Схема получения полых мезопористых углеродных наносфер
Рис.2. ПЭМ темплатов типа ядро-оболочка из оксида кремния
Рис.3. ПЭМ получаемых углеродных наносфер
Рис.4. Спектр КР и ТГА получаемых наносфер
Рис.5. Изотерма адсорбции/десорбции азота на получаемых наносферах
Рис.6. Электрохимические свойства получаемых углеродных наносфер

Дырявые сферы с большим будущим

Ключевые слова:  CVD, мезопоры, полые наносферы, ядро-оболочка

Опубликовал(а):  Визгалов В. А.

26 октября 2011

Будущее нанотехнологий связано с возможностью конструировать новые наноматериалы с учетом необходимых структурных и функциональных особенностей. Причем среди таких материалов особенно стоит отметить полые наносферы в силу огромного интереса к ним как со стороны ученых, так и со стороны практического применения. Этот интерес, в первую очередь, основывается на таких уникальных свойствах наносфер как их огромная удельная поверхность, низкая плотность, а также большие размеры полостей. Мезопористые полые углеродные наносферы выделяются на фоне остальных благодаря хорошим тепло- и электропроводностям, хорошей химической и механической устойчивостям.

Среди возможных способов получения подобных структур можно выделить два подхода: в одном случае твердый мезопористый темплат пропитывается прекурсором, который затем карбонизируется путем отжига в неокисляющих условиях, в другом используется метод CVD, при котором в поры мезопористого темплата осаждается углерод.

В предложенной статье авторы предложили использовать второй подход (рис.1) к получению полых мезопористых углеродных наносфер. В качестве темплата использовался оксид кремния. Сначала были получены монодисперсные наносферы оксида кремния путем гидролиза TEOS'а. Затем на основе полученных наносфер были получены структуры типа MCM-41, при помощи ПАВ - CTAB (рис.2). В приготовленные темплаты методом CVD напылялся углерод, и наконец сам темплат удалялся путем травления в плавиковой кислоте (рис.3).

При помощи ряда методов была установлена степень графитизации и чистота полученных наносфер (рис.4). Кроме того методами BET и BJH (рис.5) были установлены удельная площадь поверхности (достигавшая 771 м2/г) и объем пустот в структуре (достигавший 0,599 см3/г). Так же были проанализированы электрохимические свойства полученных наносфер, которые позволили авторам сделать довольно позитивные оценки (рис. 6) о возможности применения полученных структур в литий-ионных батареях. Так, например, первичный цикл зарядки-разрядки в экспериментальной ячейке продемонстрировал неожиданно высокую емкость, которая оказалась в пять раз больше рассчитанной теоритически. Кроме того, материал продемонстрировал довольно стабильное поведение при циклировании зарядки-разрядки.

Таким образом, авторами предложен оригинальный подход к получению полых мезопористых углеродных наносфер, использующий темплаты оксида кремния типа ядро-оболочка и метод CVD (с применением этилена в качестве источника углерода) для нанесения углерода. Получаемые углеродные наносферы характеризуются высокой чистотой, высокой степенью графитизации, большой удельной поверхностью, а также хорошей мезоструктурной упорядоченностью.


Источник: J. Phys. Chem. C




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

 

Нанобумеранги
Нанобумеранги

На XXI Менделеевском съезде награждены выдающиеся ученые-химики
11 сентября 2019 года в Санкт-Петербурге на XXI Менделеевском съезде по общей и прикладной химии объявлены победители премии выдающимся российским ученым в области химии. Премия учреждена Российским химическим обществом им. Д.И.Менделеева совместно с компанией Elsevier с целью продвижения и популяризации науки, поощрения выдающихся ученых в области химии и наук о материалах.

Россия подала в ЮНЕСКО заявку на учреждение премии имени Менделеева для молодых ученых
Россия подала в ЮНЕСКО заявку на учреждение премии имени Менделеева для молодых ученых. Об этом премьер-министр РФ Дмитрий Медведев сообщил, открывая встречу с нобелевскими лауреатами, руководителями химических обществ, представителями международных и российских научных организаций.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Синтез “перламутровых” нанокомпозитов с помощью бактерий. Оптомагнитный нейрон.Устойчивость азотных нанотрубок. Электронные характеристики допированных фуллереновых димеров.

Люди, создающие новые материалы: от поколения X до поколения Z
Е.В.Сидорова
Самые диковинные экспонаты научной выставки, организованной в Москве в честь Международного года Периодической таблицы химических элементов в феврале 2019 г., можно было рассмотреть только "вооруженным глазом»: Таблица Д.И.Менделеева размером 5.0 × 8.7 мкм и нанопортрет первооткрывателя периодического закона великолепно демонстрировали возможности динамической АСМ-литографии на сканирующем зондовом микроскопе. Миниатюрные произведения представили юные участники творческих конкурсов XII Всероссийкой олимпиады по нанотехнологиям, когда-то задуманной академиком Ю.Д.Третьяковым — основателем факультета наук о материалах (ФНМ) Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова. О том, как подобное взаимодействие со школьниками и студентами помогает сохранить своеобразие факультета и почему невозможно воплощать идею междисциплинарного естественнонаучного образования, относясь к обучению как к конвейеру, редактору журнала «Природа» рассказал заместитель декана ФНМ член-корреспондент РАН Е.А.Гудилин.

Как наночастицы применяются в медицине?
А. Звягин
В чем преимущества наночастиц? Как они помогают ученым в борьбе с раком? Биоинженер Андрей Звягин о наночастицах в химиотерапии, имиджинговых системах и борьбе с раком кожи.

Медицинская керамика: какими будут имплантаты будущего?
В.С. Комлев, Д. Распутина
Почему керамические изделия применяются в хирургии? Какие технологии используются для создания имплантатов? Материаловед Владимир Комлев о том, почему керамика используется в медицине, как на ее основе создаются имплантаты и какие перспективы у биоинженерии

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.