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

 

Плотная керамика
Плотная керамика

Наносистемы: физика, химия, математика (2024, Т. 15, № 2)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume15/15-2
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Наносистемы: физика, химия, математика (2024, Т. 15, № 1)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume15/15-1
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Наносистемы: физика, химия, математика (2023, Т. 14, № 5)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume14/14-5
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2024 году
коллектив авторов
29 – 31 мая пройдут защиты магистерских квалификационных работ выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2023 году
коллектив авторов
30 мая - 01 июня пройдут защиты магистерских квалификационных работ выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Эра технопредпринимательства

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.

Технопредпринимательство в эпоху COVID-19

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.

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.



 
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.