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

 

Мезопористый оксид церия-циркония
Мезопористый оксид церия-циркония

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.

Конкурс микрофотографий ZEISS Perspectives
Приглашаем специалистов, работающих с микроскопами ZEISS, Bruker, WITec принять участие в конкурсе микрофотографий ZEISS Russia&CIS «Перспективы».

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Графеновые маски выходят на борьбу с Covid 19. Графен губит вирусы. Сенсор для противотуберкулезного препарата. Взаимодействие Дзялошинского-Мории и механическая деформация. Скирмионы займутся растяжкой?

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.