Бензол мен гександы пиролиздеу арқылы көміртекті нанотүтіктер алу

КІРІСПЕ 6
I ӘДЕБИ ШОЛУ 7
1.1 Көміртекті нанотүтіктер 7
1.2 Көміртекті нанотүтіктерді алу әдістері 9
1.2.1 Доғалық синтез 9
1.2.2 Лазерлік синтез 11
1.2.3 Графитті буландырудың басқа әдістері 13
1.2.4 Көмірсутегі пиролизі және СО ыдырату 14
1.3 Нанотүтіктердің түрлері 15
1.4 Нанотүтіктердің қолданылуы 17
II ЭКСПЕРИМЕНТТІК БӨЛІМ 19
2.1 Көміртекті нанотүтіктерді бензол мен гексан негізінде алу әдістемесі 19
2.2 Көміртектенген үлгінің меншікті беттік ауданын
газохроматографиялық әдіспен анықтау 20
2.3 Электрондық микроскопия әдісі 20
2.4 ЭПР.спектроскопия әдісі 21
III НӘТИЖЕЛЕР ЖӘНЕ ОЛАРДЫ ТАЛҚЫЛАУ 22
3.1 Бензол мен гександы пиролиздеу арқылы көміртекті нанотүтіктерді алу 22
ҚОРЫТЫНДЫ 30
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ 31
Қазіргі кезде материалтану облысында ғылым мен технологияның дамуының негізгі тенденциясы наноөлшемді құрылысты заттар мен функциональды материалдарды зерттеуге бағытталған. Осыған байланысты нанохимия, нанофизика, наноинженерия және т.б. сияқты жаңа ғылыми салалар пайда болды. Нанотехнология саласы қарқынды дамып жатыр. Наноматериалдар қызметін көптеген химиялық элементтер атомдары мен кластерлері атқарады. Алайда көміртегі функциональды материалдардың қаңқасын құруда перспективті конструкциялы элемент болып табылады. Химиялық байланыстар арасында көміртегі-көміртегі байланысы ең мықты байланысқан болып келеді. Синтезделген көміртегінің молекулалы формасы өзіне тән қасиеттерімен, морфологиялық түрленулерінің көптігімен ерекшеленеді.
Көміртекқұрамды материалдар мен бұйымдардың негізгі элементі көміртегі болып табылады. Қазіргі кезде көміртектің құрылысына байланысты келесі түрлерге бөлінеді: графит, алмаз, карбин, күйе, фуллерен және көміртекті нанотүтіктер. Сонымен қатар көміртекқұрамды материалдар каталитикалық көміртек, пирокөміртек, көміртектенген материалдар, көміртек-көміртек композициялық материалдар және т.с.с. түрінде де кездеседі.
Қазіргі кезде наноөлшемді заттарға деген қызығушылықтың артуына байланысты көміртекті нанотүтіктерді алу жұмыстың негізгі мақсаты болып табылады. Көміртекті нанотүтіктерді алудың бірнеше әдістері белгілі. Олар металл-графитті электродтарды лазерлі, катализатор қатысында графитті электродоғалы буландыру, көмірсутектеді каталитикалық пиролиздеу, металды катализаторларда көміртек оксидін диспропорционирлеу, графитті электродта балқытылған тұздарды электролиздеу болып табылады.
Жұмыста көміртекті нанотүтікті алу үшін ферроцен қатысындағы бензол мен гексанның пиролизі таңдалды. Ол көміртекті талшықтарды алудың ең тиімді көзі және көміртекті талшықтарды өсіруге мүмкіндік беретін ферроцен үшін жақсы ерітінді болып табылады.
1. Дьячков П.Н. Углеродные нанотрубки: строение, свойства, применения. -М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006. – 293 с.: ил. (Серия: Нанотехнология) 32-37, 44-45, 104с.
2. Iijima S. Direct observation of the tetrahedral bonding in graphitized carbon black by high-resolution electron microscopy // J. Cryst. Growth. - 1980. - Vol. 50. - P. 675.
3. Iijima S. Helical microtubules of graphitic carbon // Nature. - 1991. - Vol. 354. - P. 56.
4. Сергеев Г.Б. Химическая физика на пороге ХХI века. - М.: Наука, - 1996. -149 с.
5. Ивановский А.Л. Неуглеродные нанотрубки: синтез и моделирование // Успехи химии. - 2002, - Т.71. - №3. - С.203-207.
6. Тарасов Б.П., Гольдшлегер Н.Ф., Моравский А.П. Водородсодержащие углеродные наноструктуры: синтез и свойства // Успехи химии. - 2001. - Т.70. - №2. - С.167-181.
7. Раков Э.Г. Пиролитический синтез углеродных нанотрубок и нановолокон // Росс. хим. ж. 2004. Т. 48. № 5. С. 12–20.
8. Елецкий А.В. Углеродные нанотрубки и их эмиссионные свойства // Успехи физических наук. - 2002. - Т.172. - №4. - С.402-436.
9. Раков Э.Г. Методы непрерывного производства углеродных нановолокон и нанотрубок // Хим. технология. - 2003. - №10. - С. 2-7.
10. Ивановский А.Л. Моделирование нанотубулярных форм вещества // Успехи химии. - 1999. - Т.68. - №2. - С.119-135.
11. Раков Э.Г. Нанотрубки и фуллерены. - М.: Физматкнига, 2006. - 375 с.
12. Сергеев Г.Б. Нанохимия металлов // Успехи химии. - 2001. - Т.70. - №10. - С.915-933.
13. Углов В.В., Кулешов А.К., Самцов М.П., Деменщенок А.Н. Термическая стабильность углеродных композиционных покрытий // Физика и химия обработки материалов. - 2001. - №1. - С.55-60.
14. Раков Э.Г. Получение тонких углеродных нанотрубок каталитическим пиролизом на носителе // Успехи химии. - 2007. - Т.76. - № 1. - С. 3-26.
15. Сергеев Г.Б. Химическая физика на пороге ХХI века. - М.:Наука, - 1996. - 149с.
16. Углеродные волокна и углекомпозиты / Под ред. Ал. Берлина. - М.: Мир. - 1988. - 331 с.
17. Бутырин Г.М. Высокопористые углеродные материалы. - М: Химия, - 1976. - С.120-134.
18. Фиалков А.С. Углерод: межслоевые соединения и композиты на его основе. - М: Аспект Пресс. - 1997. – 718 с.
19. Кузнецов В.Д. Поверхностная энергия твёрдых тел. - М.: Технико-теоретическая литература. - 1954. - 220 с.
20. Ежовский Ю.К. Поверхностные наноструктуры – перспективы синтеза и использования // Соросовский образовательный журнал. - 2000. - Т.6, №1. - С. 56-63.
21. Раков Э.Г. Пиролитический синтез углеродных нанотрубок и нановолокон // Российский химический журнал. - 2004. - Т.48, №15. - С.12-20.
22. Пул Ч. Нанотехнологий. - М.: Техносфера, 2006.-336с.
23. Михайлова А.В., Алексеев А.М., Бесков В.С., Романова Т.В. Образование волокнистого углерода при разложении метана на никелевых, железных и кобальтовых катализаторах // Химическая промышленность. - 1995. - № 5. - С.139-140.
24. Гусева З.П., Суровикин Ю.В., Цеханович М.С. и др. В сб.: Разработка и исследование углеродных конструкционных материалов. - М.: Металлургия, 1988. – C.16-21.
25. Mansurova R.M., Mansurov Z.A. Carbon Containing Compositions// Transactions on Electrical and Electronic Materials. - 2001. - Vol.2, №2. - Р.5-15.
26. Волков М.И. Методы испытаний строительных материалов. - М.: Стройиздат, - 1974. - 153 с.
27. Раков Э.Г. Методы получения углеродных нанотрубок // Успехи химии. - 2000. - Т.69, №1. - С.45-65.
28. Лобач А.С., Спициына Н.Г., Терехов С.В., Образцова Е.Д. Сравнительное изучение различных способов очистки одностенных углеродных нанотрубок // Физика твердого тела. - 2002. - Т. 44, - вып.3. -С. 457-459.
29. Раков Э.Г. Химия и применение углеродных нанотрубок // Успехи химии. – 2001. - Т.70, №10. -С.934-951.
30. Золотухин И.В. Углеродные нанотрубки // Физика. – 1999. - №3. - С. 111-115.
31. П.В. Фурсиков, Б.П. Тарасов. Каталитический синтез и свойства углеродных нановолокон и нанотрубок // Альтернативная энергетика и экология. - 2004. - №10. - С.24-40.
32. Андриевский А.Н. Термическая стабильность наноматериалов // Успехи химии. - 2002. - Т.71, №10. - С. 967-980.
33. Елецкий А.В. Углеродные нанотрубки // УФН. - 1997. - Т.167, №9. - С. 941-973.
34. Раков Э.Г. Пиролитический синтез углеродных нанотрубок и нановолокон. // Российский химический журнал. – 2004. -Т.48, №5. - С.12-19.
35. Французов В.К., Петрусенко А.П., Пешнев Б.В., Лапидус А.Л. Волокнистый углерод и области его технического применения // Химия твердого топлива. - 2000. - №2. - С.52-66.
36. Третьяков Ю.Д. Твердофазные реакции. - М.: Химия. - 1978. - 156 с.
37. Сычев А.Е., Мержанов А.Г. Самораспростроняющийся высокотемпературный синтез наноматериалов // Успехи химии. - 2004. - Т.73, №2. - С.157-171.
38. Раков Э.Г. Нанотрубки неорганических веществ // Журнал неорганической химии. - 1999. - Т.44, №11. - С. 1827-1840.
39. Теснер П.А. Образование углерода из углеводородов газовой фазы. - М.: Мир. - 1972. - 136 с.
40. Раков Э.Г., Блинов С.Н., Иванов И.Г., Ракова Е.В., Дигуров Н.Г., Непрерывный процесс получения углеродных нановолокон // Журнал прикладной химии. - 2004. - Т. 77, № 2. - С. 193-196.
41. Углов В.В. Кулешов А.К. САмцов М.П. Деменщенок А.Н. Термическая стабильность углеродных композиционных покрытий // Физика и химия обработки материалов. - 2001. - №1. - С.55-60.
42. Кузыцина С.И., Рябенко А.Г., Кирюхин Д.П., Кычигина Г. А., Крестинин А.В., Михайлов А.И., Разумов В.Ф. Взаимодействие одностенных углеродных нанотрубок с серной кислотой // Журнал физической химии. - 2006. - Т. 80, №10. - С. 1896-1901.
43. Елецкий А.В. Сорбционные свойства углеродных наноструктур // УФН. - 2004. - Т.174, №11. - С. 1191-1231.
44. Михайлов А.А., Дюрягин Б.С., Гайдомако И.М. Ажурные композиционные волокнистые материалы с наноструктурными элементами // Успехи химии. - 2003. - №3. - С. 29-37.
45. Туров В.В., Приходько Г.П., Бричка С.Я., Цапко М.Д. Совместная адсорбция бензола и воды наноразмерными углеродными трубками // Журнал физической химии. - 2006. - Т.80, №4. - С. 689-694.
46. Боголепов В.А., Савенко А.Ф., Каверина С.Н., Пишук В.К. Получение спиралоподобных углеродных нанотрубок // Успех химии. - 2005. - Т.3, №1. - С. 211-214.
47. Гусев А.И. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии. - М.: Наука, 2005. - 134с.
48. Динистанова Б.К., Мансуров З.А., Бийсенбаев М.А. Синтез углеродных нановолокон пиролизом бензола // Вестник КазНУ. Серия химическая. - 2007. - №1 (45). - С. 291-296.
49. Мансуров З.А., Шабанова Т.А., Маруф Хигази, Мансурова Р.М. Структурная упорядоченность углеродных нанотрубок // Вестник КазНУ. Серия химическая. - 2007. - №1 (45). - С. 380-384.
50. Динистанова Б.К., Мансуров З.А., Бийсенбаев М.А. Синтез углеродных нанотрубок при пиролизе пропана и его смесей инертными газами // IV Международный симпозиум «Физика и химия углеродных материалов/Наноиженерия», -Алматы, -2006 - С. 125-128.
51. Мансуров З.А., Шабанова Т.А., Бийсенбаев М.А., Мофа Н.Н., Маруф Хигази, Мансурова Р.М. Морфоструктуры углеродных наночастиц различных химических процессов // Вестник КазНУ. Серия химическая. - 2007. - №1 (45). - С. 384-390.
52. Өркен. Көміртекті нанотүтіктерді бензолдың пиролизі нәтижесінде алу // II Международный конгресс студентов и молодых ученых «Мир науки» Казахстанские химические дни-2008, Алматы, 21-25 апреля 2008.
        
        РЕФЕРАТ
Дипломная работа состоит из 34 страниц, содержит 12 рисунков, 3 таблиц,
52 списка использованных источников.
Ключевые ... ... ... ... ... ... УГЛЕВОДОРОДОВ, УДЕЛЬНАЯ ПОВЕРХНОСТЬ.
Объекты исследования: Синтез и свойства углеродных материалов.
Цель работы: Получение ... ... ... ... ... ... свойств полученных углеродных материалов.
РЕФЕРАТ
Бітіру жұмысы 34 беттен, 12 суреттен, 3 кестеден, 52 ... ... ... ... ... ... ... КӨПҚАБАТТЫ
НАНОТҮТІКТЕР, КӨМІРСУТЕКТЕР ПИРОЛИЗІ, МЕНШІКТІ БЕТТІК АУДАН.
Зерттеу нысандары: ... ... алу және ... ... мақсаты: Бензол мен гександы пиролиздеу ... ... алу және ... көміртекті материалдардың ... ... ... |– | нанотүтіктер ... |– | ... ... |– | ... материалдар ... |– | ... ... ... |– | ... ... ... |
МАЗМҰНЫ
| ... |6 |
|I ... ШОЛУ |7 ... ... ... |7 ... ... нанотүтіктерді алу әдістері |9 ... ... |9 ... ... |11 ... ... ... ... |13 ... ... және СО ... |14 ... ... түрлері |15 ... ... ... |17 ... ... БӨЛІМ |19 ... ... ... ... мен ... ... ... |
| |әдістемесі | ... ... ... ... беттік ауданын |20 |
| ... ... ... | ... ... микроскопия әдісі |20 ... ... ... |21 ... ... ЖӘНЕ ... ТАЛҚЫЛАУ |22 ... ... мен ... ... ... ... |22 |
| |нанотүтіктерді алу | |
| ... |30 |
| ... ... ... |31 ... кезде материалтану облысында ғылым мен технологияның дамуының
негізгі тенденциясы наноөлшемді құрылысты ... мен ... ... ... ... ... ... наноинженерия және т.б. сияқты жаңа ғылыми салалар пайда болды.
Нанотехнология саласы қарқынды дамып жатыр. ... ... ... ... ... мен ... ... Алайда
көміртегі функциональды материалдардың ... ... ... элемент болып табылады. Химиялық байланыстар арасында
көміртегі-көміртегі байланысы ең ... ... ... ... көміртегінің молекулалы формасы өзіне тән қасиеттерімен,
морфологиялық түрленулерінің көптігімен ерекшеленеді.
Көміртекқұрамды материалдар мен ... ... ... ... табылады. Қазіргі кезде көміртектің құрылысына ... ... ... ... ... ... ... фуллерен және көміртекті
нанотүтіктер. Сонымен қатар көміртекқұрамды материалдар ... ... ... материалдар, көміртек-көміртек
композициялық материалдар және т.с.с. түрінде де ... ... ... ... деген қызығушылықтың артуына
байланысты көміртекті нанотүтіктерді алу ... ... ... ... ... ... алудың бірнеше әдістері белгілі. Олар
металл-графитті электродтарды ... ... ... ... ... көмірсутектеді каталитикалық пиролиздеу, металды
катализаторларда көміртек оксидін диспропорционирлеу, ... ... ... электролиздеу болып табылады.
Жұмыста көміртекті нанотүтікті алу үшін ферроцен қатысындағы бензол ... ... ... Ол ... ... алудың ең тиімді
көзі және көміртекті талшықтарды өсіруге мүмкіндік беретін ферроцен үшін
жақсы ерітінді болып ... ... ... ... ... нанотүтіктердің 1991 жылы ашылуынан кейін тез арада
ғылымның әртүрлі салаларында өте ... ... ие ... ашушы автор –
Индизима. Ол тез ... ... ... бірден-бір маман болды және
әлі солай ... қала ... Бұл ... жағдайындағыдай қосылыс
құрылымының әдеттегідей болмауында емес, ... ... ... ... ... ашу ... байланысты
болып келеді [1-3].
1992 жылы «Fullerene Science and Technology» журналы шыға бастады. Ол
фуллерендерге арналған және ... ... ... сөз ... ашылғаннан соңғы 10 жылда АҚШ-та оларды қолдануға 150 патент
берілді. Фуллерендерді қолдану және ... ... ... ... ... Алайда, кемдегенде бір патенттелген әдіс тәсілді нақты
кең масштабта жүзеге асыру, әсіресе материалтануда жаңа ... ... ... ... әлі жоқ ... ... мүлдем басқаша: 1992-1993 ... ... ... негізгі мүмкін аймақтары анықталды және болашақ
приборлардың алғашқы модельді ... ... ... ... ... ... ... қалды. Нанотүтіктердің қолдану облысының бір
бөлігі ... ток ... ... транспорт қондырғыларындағы
сутегінің қауіпсіз ... ... ... болса, басқа ... ... ... жоғары композиттер алуда қолдану аумағымен
сәйкес келді. Тағы бір бөлігі ... ... ... ... пайда болды (жартылай өткізгіш приборлар, өрістік
эмиттерлер, тунельді ... ... ... шолулардың бірінің
нанотүтіктер – материалтану мен ... ... ... ... ... ... ... бойынша көміртекті нанотүтіктер
«әдемі әңгімелерден әсерлі істерге ... ... ... ... ... де ... және ... береді. Жылдам ілгері
басушы фуллерендер химиясы өз дамуының ең бастапқы сатысын бастан кешіріп
отыр, ... ... ... ... ... ... ... анық ерекшеленді.
Ақаусыз көміртекті нанотүтіктердің диаметрі 1-ден 120-150 нм ... ... ... ... жететін жапсарсыз цилиндрлерге графиттің
жазық атомдық торының жолағын орау ... ... ... ... ... ... типті ахиралды (әрбір алты бұрыштың екі жағы
нанотүтіктер осіне перпендикуляр орналасқан) және ... ... ... ... екі жағы ... осіне параллель орналасқан ) және
хиральді немесе спиральтәрізді алтыбұрыштың жақтарының нанотүтіктер ... және ... өзге ... орналасқан.
Нанотүтіктер құрылымы әдетте нанотүтіктердің диаметрімен және ...... ... ... ... және 0 ден ... қабылдай алады) сипатталады [8].
Нанотүтіктер бір немесе көпқабатты болуы мүмкін, ... ... ... бірақ әдетте олар он немесе бірнеше ондықтан аспайды.
Көршілес қабаттардың арақашықтығы графиттегі ... ... ... нм) ... көміртекті нанотүтіктердің ең аз диаметрі 0,7 нм. Екінші
және келесі атомдарқабатының диаметрі ... ішкі ... ... Бұл жағынан нанотүтіктер құрылымы жуа тәрізді фуллерендерді еске
түсіреді. Егер ішкі қабат С60 болса, ... ... – С240, ...... [9].
Нанотүтіктердің қабаттарының құрылымының кеңестіктік сәйкестігі, яғни
0,34 нм-ге жақын қабатаралық ара қашықтықтың сақталуы тек қабаттан ... ... ... ... ... ғана мүмкін.
Нанотүтіктердің құрылымының ерекшелігі олардың материалдар ретінде
қолданылуын қиындатуы ... ... ... ... ... ... бөлінеді. Көпқабатты нанотүтіктерде анағұрлым ерекше болады.
Сондықтан фуллерендерді материалдар жасаудың негізі ... аз ... ... ... нанотүтіктерді алудың артықшылығы бар [10].
Көп жағдайларда нанотүтіктердің ұшы алтыбұрыштармен ... ... ... ... ... бесбұрыштары бар конусты
және жартылайсфералық жабындарымен (шапкаларымен) ... ... ... ... қарағанда жоғарырақ химиялық
активтілік көрсетеді. Жартылайсфералық шапочкалар ... ... ... ... ... түрде жиі бөлінетін нанотүтіктер
(10.10) сфералық С240 жартысынан ״шапочкасы˜ ... ... ... ... ... ... қатты тұнбасы
түрінде болуы мүмкін, тығындалған нанотүтіктердің қатты тұнбасы, өзара
түптелген нанотүтіктерден тұратын ... ... ... ... ... ұзын
жіптерден жасалған кеңестіктік тор, ... ... ... ... ... ... параллель дерлік нанотүтіктерді
текстурирлеген материал болуы мүмкін. Сонымен қатар «теңіз ... ... ... ... ... ... үшін жеке ... остері бір-біріне параллель
орналасатын, ал олардың ең кіші ара қашықтығы 0,32 нм болатын ... ... ... тән. Бұл ... Ван-дер-ваальс күштерінің
есебінен болады [11].
Көптеген жағдайларда көміртекті нанотүтіктердің синтезі ... ... ... нанобөлшектер, аморфты көміртегі
түзіліуімен қатар жүреді. Қоспалар мен нанотүтіктер шығу қатынасы ... ... ... ... ... нанотүтіктер
синтезінің маңызды бөлігі болып ... Жаңа ... ... ... ... ... перспективасы көміртекті
нанотүтіктердің модифицирленуі ... ... Олар ... ... асуы мүмкін:
1. нанотүтіктердің ішкі қуыстарын олардың ... ... ... ... өзгертетін заттармен толықтырумен;
2. нанотүтіктердің ұштарына осы немесе басқа функционалды ... ... ... ... бөліктерін басқа элеметтер
атомдарына ауыстырумен;
4. нанотүтіктердің бүйірлік (қапталындағы) жазықтықтарындағы қос
байланыстарды толық ... ... ... ... ... ... кеңестігіне атомдар мен молекулалар
қонақтарын интеркаляциялаумен (енгізіумен).
Сонымен қатар наноүтіктерді ... ... ... ... материалдардың темплатты синтезін жүргізуде ... ... ... ... ... ... ... синтездеу
әдістерін қарастыруымен шектелген, бұл әдістер ... ... ... ... Олар болашақ өндірістің негізін салуы керек. Соңғы
жылдардағы жұмыстарға ерекше көңіл бөлінген, ... ... 1999 ... ... ... ... ... қасиеттеріне,
құрылымына арналған шолудың басылуы жеңілдетті. Одан ... ... ... ... және ... ... ... бойынша
шолуларда пайдалы, дегенмен жаңа зерттеулер санның көптігіне байланысты
аздау мәнге ие болды. ... ... ... ... мен ... ... N ... бар нанотүтктер өте аз мөлшерде қарастырылған. Мүндай
нанотүтіктер синтезі ... ... ... онымен қатар жүруі
мүмкін [12, 13].
1.2 Көміртекті нанотүтіктерді алу әдістері
1.2.1 ... ... ... ... 4000˚С ... көтерілетіні және ол
жанғанда электродтар арасында зат алмасуы ... ... 1990 ... ... ... ... газдар атмосферасында
электродоғалық синтез алғаш рет ... ... көп ... ... ... Атап ... 1991 жылы ... синтездің өнімінде индзима
көміртекті нанотүтіктерді тапты. Одан соң ... ... және ... ... ... ... ... басталды [14].
Салыстырмалы көп мөлшерде (граммдық) нанотүтіктер синтезі жапонияда да
жүргізілді, электродоғалық синтезді ... ... ... 1 ... аз ... орналасқан диаметрі 12 мм катодты және
диаметр 8 мм ... ... ... ... ток күші 100А ... 150А(смֿ²), кернеу 10-35В жетті. Катодта тұнбаның өсу жылдамдығы
1мм.минֿ¹ анодпен қайнайтын ... ... ... ... ... күйе мен ысқа ... Ал басқа бөлігі катодта
тұнды. Катодтағы тұнбаның ішкі қатты сұр бұлттәрізді будың құрамында бөліп
алуға ... ... ... мен нанобөлшектер болды.
Нанотүтіктердің тазалығымен шығуы гелийдің қысымына қатты ... ... ... да ... ... ал ... да ... тұнба
толығымен нанотүтіктер мен нанобөлшектерден тұрды [15].
Тиімді қысым 67кПа болды. Онда электродтың шығындалған материалдың ~75%
катодта тұнба түрінде ... ... ішкі қара ... ... ... ... ... шығуы ~25% болды.
Аргон тоғында нанотүтіктердің шығуы гелий тоғына қарағанда аз болды.
Нанотүтіктердің синтезі мен ... ... ... ... ... бірқатар ерекшелігін көрсетуге мүмкіндік берді. Түзілуші
материал иерархиялық құрлымды, онда ондаған немесе ... ... 2-20нм және ... ... ... (микрон немесе бірнеше
микрон) көп қабатты нанотүтіктер қанаттарды еске ... ... ... ... ... бірігеді. Бұл қанаттар талшыққа 500 мкм, ал талшық-
диаметрі бойынша тағы үлкен және жай ... ... ... бірігеді.
Бітіктің өлшемі қаншалықты үлкен болса, ол соншалықты ... ... ... параллель нанотүтіктерден тұратын және диаметрі ~50мкм
болатын бағаналардың түзілуі [16-19] ... ... Бұл ... онда ... 19 мкм вертикал айналатын электродтары бар (оларды
процесс барысында ... ... ... ... ... доғалық
синтезде анод пен катодттың диаметрінің айырмашылығы болады, анод диаметрі
катод диаметрінен кіші болады). Осы компьютермен басқарылатын ... ... ... ~90% ... ... жоғары сапалы көпқабатты
нанотүтіктер алуға мүмкіндік береді. Бұл қондырғыдағы ток тығыздығы процесс
басында әдеттегіден де төмен және 70-80 ... ... ток күші ... ... ... ... ... 650˚С-та түзілген бағаналарды жасыту
және олардың орынына шырмалған нанотүтіктермен ... ... ... ... ... ... үлғайту түзілген
нанотүтіктердің пісірілуіне және ... ... ... алып ... ... ... катодтың орталық бөлігінде өнім жиналады [18].
Алғаш мұндай құбылысты синтездің жеткіліксіз ... ... ... көрініп тұрғандай артық жоғары температурамен
байланыстырған дұрысырақ сияқты. Анод ... 12,7 ден 8,0 мм ... (25,4 мм) мен ток ... (140 ... ... ... ... шығымын арттырды. Геллй қысымын 6,6 дан ... ... өсу ... ... ... алып ... алайда
[20] мәліметтеріне сәйкес нанотүтіктердің шығуының газ қысымына ... ... ... ... Ar ... СН4 7 кПа, ... ... кПа ға сәйкескеледі. [21] авторлардың пікірінше нанотүтіктер синтезі үшін
қолданылатын разряд квазиүзіліссіз ... және ... ... ... ... ... бір-біріне жақын аймақтары арасында тұтанады және
графиттің біріз мөлшерін буландырқан соң ... ... ... ... ... Доғаның электрод бетінде адасуы нанотүтікшелердің
локализация ... ... [22] ... ... ... электродтарының
арасындағы доғалық разряд екі режимде – шулы және ... ... ... ... ... өту ток тығыздығының ... ... ... және ... газ ... ... болғанда шулы режим –
фуллерендер, ал салыстырмалы ток тығыздығы мен жоғары ... ... ... ... мен ... түзіледі.
Құрлымының кейбір тәртіпсіздігі доғадағы нанотүтіктердің түзілу
жағдайының тепе-теңсіздігі мен жеке нанотүтіктерді ... ... ... ... ... ... ... өсуді электр өрісі
болмасада түзіле алады. Дегенмен, өрістің доғалық ... ... ... ... күдік туғызбайды. Доғалық разрядта плазмада
түзілетін нанотүтіктердің пішіні мен ... ... ... ... ток күші мен ... ... ... және
разряд сипаттамаларымен байланысқан параметрлерден (инертті немесе
реакцияласатын газдың құрлымы мен ... өзге газ ... ... ... ... ... ... мен масштабы, салқындатқыш
құрылғының болуы әсер етеді. ... ... ... ... мен ... анықтайды), қуаты электрод материалдарының
табиғаты мен жиілігі, сондай-ақ сапалық ... қиын ... ... әсер ... Нанотүтіктердің шығымына әсер ететін негізгі параметрлер
– өсу ... мен ... ... ... ... ... Лазерлік синтез
1985 жылы лазерлік әдіспен алғаш рет фуллерендер алынды, бірақ олар 10
жыл өткен соң ғана қолданылды. Aлғашқы ... ... 2,5 см ... 50 см, өсі ... ... 1,25 см ... стержен қойылған кварц
труба түрінде болды. Оны бірмезгілде 1200ºС дейін қыздырып, түтікте вакуум
жасалды, одан соң оған Ar ... ... ... ... ... ... берілді. Нысананы толқын ұзындығы 532 нм (Nd-лазер) жиілігі 10 Гц
импульспен, импульс қуаты 250м(Дж және ... ... 10 нс ... ... ... 3 немесе 6 мм лазерлік дақты нысана бетіне
сканерледі. Қайнау өнімі (көпқабатты НТ және нанобөлшектер) ... ... ... ... ... кері ... жиналды [24, 25].
Алғашқы қондырғының тәуіліктің өнімі құрамында НТ бар ... мг ... ... ... тор ... тәрізді тұнбалы нысана маңызында
түтіктің өсуіне байланысты ... тура ... 3,8 см ... ... ... жағдайларды өзгертусіз қалдырып, зерттеушілерді басқа тобы
бірқабатты НТ құрамды резина тәріздес материалдың шығымын ұлғайтуға ... Бұл ... ... ... 200 мг өнім алынды. НТ-ң
диаметрі бойынша таралуы сәуленің толқын ұзындығына (532 ... 1064 ... ... байқалды [26].
Реакциялық түтіктің диаметрін 5 см дейін арттырғанда үлкен процеске
жетті. Бұл қондырғыда тәулігіне 1 г ... ... 60-90% НТ) ... ... бір лазердің орнына екеуін (толқын ұзындығы 532 және 1064 ... ... 42 нс ... айнымалы сәуле шығаратын екеуін
қолданды және сәйкесінше импульсын 490 және 550 мДж ... ... ... ... ... емес өскіндерді араластыруға мүмкіндік береді. Ары қарай
түтік диаметрі тағы екі есе ұлғайтылды және нысананың сәулеленетін жағы ... ... ... қосу ... Нәтижесінде құрамында 40-50%
НТ бар өнім үзіліссіз жұмыстың 48 сағатында 20 г жетті.
[28] жұмыста екі нысаналы графит ... және ... ... ... ... жасалған. Лазерлі өңдеу кезіндегі Ar қысымы мен пеш
температурасының ... ... мен ... ... ... 13 кПа ... тек ... көміртегі, ал 26 кПа бастап онымен қатар НТ пайда
болатынын ... Пеш ... ... 1050ºС ... катализатор
қатысында бірқабатты НТ диаметрінің 0,8-ден 1,51 нм дейін артуына әкеледі.
Лазерлік әдіспен алынатын НТ пішіні мен шығымына параметрлердің доғалық
синтезге ... ... ... әсер ... Бұл ... ... НТ шығымының жоғарлауына алып келеді деуге болады.
Анықтаушы ретінде графиттің булануы байқалатын участок температурасы
және осы участокқа ... ... фаза ... ... ... ... бұл ... келтірілген эксперименттерде толық анық анықталмаған
немесе мүлдем анықталмады. Оның орнына булану температурасына әсер ... (пеш ... ... ... ... газ қысымы мен газ
ағынының жылдамдығы ) өлшенді [29].
Графитке катализатордың ... ... ... ... ... аморфты көміртегі бөлшектерімен ескеруге келмейтіндей түрде
жабылған бірқабатты НТ түзіліуіне әкеледі. Жақсы катализатор Со мен Ni ... Со мен Pt (0,6 және 0,2 атм. %) ... ... Бұл қоспаларды
қолданғанда бірқабатты НТ ... 70% ... ол жеке ... ... ... жүздеген есе артық. Ni мен Pt
қоспасын қолданғанда да жоғары шығым көрсетті [30].
Графитпен ... екі асыл ... Rh мен Pd ... ... ... ... әдісімен диаметрі 1,0-1,5 нм бірқабатты НТ алуға
мүмкіндік береді. Тек қана Cu пен Ni ... ... ... ... ... ... ... жабылған нанотүтіктердің 10-100 талы бірігіп
жиналғанда «қанаттар» түзеді, 10-50 мұндай қанаттар ... ... ... ... зерттеу олардың жеке дәндерінің өлшемі 10-нан
100нм (10-20 нм) дейінгі ... ... ... ... және
көлденең қимасы ұзындығы қысқа диогнальмен ~3 ... ... ... ... көрсетті. НТ бөлігі «қанаттарға» 5-15 нм ... ... ... ... топтасады [31].
1.2.3 Графитті буландырудың басқа әдістері
Оларға резистивті буландыру, ... мен ... ... ... күн ... буландыру жатады.
Резистивті буландыру қалыңдығы 0,5 мм графитті ... ... ) ... ... ... және ... буды -30ºС дейін
суытқанда 1-4 нм НТ алынды, ... ... ... ... ... болады және олар жиынға бірікті. Әдіс ... ... ... ... береді. Бірқабатты және
көпқабатты нанотүтіктер бірігіп өскен ... және ... ... шығуы бірнеше пайыздан 80-90% дейін өзгере алады
[32].
Электрондар мен ... ... ... ... НТ асқын таза
(99,99%) реакторлық графитті ... (10-3 Па) ... ... алу және ... ... қабықтарға (кремний, кварц,
графит, керамика, анодталған алюминий) тұндыру пешінде 1992 жылы ... ... ... Диаметрі ~ 1нм НТ-ден тұратын қабықша болды
және НТ ... ~ 5 нм ... ал ... ... 10-30 нм ... Түтікті тексура қабықшаның бүкіл қалыңдығында сақталады. Көміртегі
бөлшектерінің бағыты мен қабықша бетінің ... ... ... ... ... 34] жұмыс авторлары қабықшалардың көп сипаттамаларын өлшеп оның
қасиеттерінің амизотроптылығын көрсетті. Жоғары ... өте таза ... кэв ... Ar+ ... ... түсу бұрышын болжау НТ түзіліуіне
алып келеді. НТ мен ... ... ... ... BN ... ... НТ түзіледі [35]. Жоғарыда
келтірілген сияқты 115 бастапқы сатыларда бор индридінің кубты өскіндері
қалыптасуы болжалды. Ток ... 10-20 ... ... 300 ... ... бор ... НТ ... толық реттеуге және
ақаулардың көп ... ... ... ... ... 400 кв ток ... 150 А(см-1 электрондар шоғыры
көпқабатты концентрленген BN кластерлерінің түзілуін қамтамасыз етті [36].
Құрамында бор бар ... ... ... бормен
легирленген көміртекті НТ алынды. Осы және жоғарыда ... ... ... рөлі анық емес және ... ... ... қатысты шартты
түрде қолданылған.
Күн сәулесімен буландыру. Күн сәулесінің концентраттарын НТ ... ... ... шолу [37] жұмыста келтрілген. ... ... К ... ... ... ... жасалған. Таза графитті
буландырғанда аздаған мөлшерде күйе ғана ... Осы ... ... катализатормен қоспасы НТ алынуына алып келеді. НТ формасына бір
немесе көпқабатты банбуктәрізді, ... ... ... ... мен газ ... яғни алдынғы доғалық және лазерлік синтез
процестерінде тереңірек зерттелген ... әсер ... ... Со ... диаметрі 1-2 нм бірқабатты НТ, ал ... ... ... 20 нм артық амоафты көміртекті қоспасыз біріккен
НТ түзілді.
1.2.4 Көмірсутегі пиролизі және СО ... ... ... каталитикалық пиролизін НТ мен
фуллерен ашылғанға дейін көміртекті талшық алуда қолданды. Бұл ... ... ... рет 1993 жылы ... ... температура, жалпы
қысым, бастапқы көмірсутегі мен оның парциалды қысымын ... ... мен оның ... ... ... НТ диаметрін анықтайтын
бөлшектердің өлшемі), сондай-ақ катализатордың тасымалдаушысының табиғаты
әсер етеді [38].
Пиролиз өнімдері ... ... ... ... ... ... ... көміртекті талшықтар, бірқабатты және көпқабатты НТ болуы
мүмкін. НТ ұзындығы мен оның ... ... ... ... процесс ұзақтығына тәуелді.
Ұшқыш катализатор қатысындағы пиролиз. Кәдімгі ... ерте ме кеш пе ... ... ... ... және ... жүйеге реакция зонасында каталитикалық
активті ... ... ... ... ... түріндегі катализаторларды
енгізу, принципте дезактивациядан құтылуға және пиролиз режимін үзіліссізге
жақындауға мүмкіндік ... тек ... ... ... ... ... жеке жұмыстар
бар [39]. Ni фталоцианинін 700-800ºС ыдыратқанда ... ... ... бар НТ ... Бұл НТ үлкен ( ~200нм), кіші (~10нм) немесе айнымалы
диаметрі көпқабатты ... ... ... және ... 6мкм ге ... жұмыс авторлары НТ өсу механизміне Ni бөлшектерінің С ... бұл ... ... Ni бөлшектерінің пішінің өзгеруін
өсіндер пайда болуы мен НТ өсуін ... ... НТ-ң бір ... ... ... қоюы ... Fe және CO ... ыдырату НТ
қалыптасуымен бірге жүреді. Ал Cu фталоцианиінен НТда, графитизацияланған
бөлшектерде түзілмеді.
Тиофен ... ... ... ретінде фероцен қолданылды. [41,
42] жұмыстардан ерекшелігі бұл жағдайда бірқабатты НТ түзілді. Процесті 1-
30мин бойы 1100-1200ºС та жүргізді. Көп ... ұзын және жуан ... ... ... ... ... ленталар жартылай түссіз және астарға байланбаған болды. Ең ұзын
қанаттар ұзындығы 3-4см, ... 0,1мм, ал ... ені ... ... Әрбір лента мен қанат бірнеше мыңдаған анық орналаспаған ... ... ... нанометрден 40 нм дейін, ал орташа НТ
диаметрі – 1,7 нм болды. Жапсарлардың реакциялық ... ... ... ... қанаттар немесе ленталар қалыптастырып зона сыртына өтетіні
белгілі болды.
Фероцен мен оның С2Н2 мен ... ... [43] ... ... СО-ны термиялық ыдырату (диспропроционирлеу,
СО2 мен көміртегі) реакциясының ... ... ... үлкен. Атмосфералық қысымда көміртегінің тепе-тең шығымы
төменгі ... ... ... ... ... ... ... өсуімен және қысымның төмендеуімен төмендейді. ... ... СН4 ... көміртегі шығымы температураның өсуімен және ... ... ... ... ... мәнге жақындап өседі [44].
Бұл қатыста көміртегі монооксиді НТ синтезінде ыңғайлылығы төмендеу
бастапқы реагент ... ... ... көміртекті 800-900ºС жоғары
температураға дейін қыздыру кинетикалық ... СО ... ... Осы ... ... ... артықшылықтары бар.
СО-ны каталитикалық ыдырату бойынша НТ алудың алғашқы жұмыстары 1995
жылы жасалды. Яғни басқа тәсілдермен НТ синтездеуден анағұрлым кеш. СО2 ... (СО 20%) ... ... ... 500ºС ... ... жүргізілді. Ni бөлшектерінің ... НТ ... ... ... Газды қоспаға сутегі енгізу тұнба
морфологиясын өзгерісіне алып келеді [45].
Атмосфералықтан бірнеше жоғары қысымда және 1200ºС таза ... ... Ni-Co ... ... ... ... ... Бұдан
бірқабатты НТ алынды.
1.3 Нанотүтіктердің түрлері
Нанотүтіктер бірқабатты, ... ... ашық ... жабық,
шиыршықты, бұрандалы, диаметрлері мен ұзындықтары әртүрлі болып ... ... ... арасындағы қашықтық кристалды графиттегі
қабаттар арасындағы қашықтыққа сәйкес 0,34 нм құрайды.
Мүмкіндігінше аз ... (0,4 нм) ... ... матрица түрінде орналасқан диаметрі 0,73(0,01 нм болатын
бірөлшемді ... бар ... ... AlPO4-5 кеуектеріндегі
трипропиламин молекуласының пиролизі реакциясында алынды. ... ... ... ... ... ... Бірқабатты нанотүтіктің модельді сызбасы
Көпқабатты нанотүтіктер бірқабатты түтікке ... ... ... ... [45]. Құрылысының әртүрлі болуы
үзындығынан немесе көлденең ... ... ... ... ... табылады.
«Орыс матрешкасы» типті құрылысы бір-бірінің ішіне киілген бірқабатты
цилиндрлік нанотүтіктерден тұрады. Басқа түрі осы ... ... ... ... призмалардың бір-біріне киіле орналасуымен
алынады. Үшіншілері оралған немесе шиыршықталған ... ... ... ... ... ... ... үшін қабаттары
арасындағы қашықтық кристалды графиттегі қабаттар арасындағы қашықтық (0,34
нм) мәніне жақын ... ... ... ... мәнге хараектерлі
болып келеді.
а) ... ... ... ... құрылысы; ә) «алтықырлы призма» ... б) ... ... ... ... ... ... нанотүтіктердің модельді сызбалары
Идеальды нанотүтіктер графит жазықтығының цилиндртәрізді ... яғни ... ... алтыбұрыштармен орналасқан. ... ... ... ... ... түрде графитті
жазықтың бейімделуіне тәуелді болып келеді. Бұрыштың ... ... ... ... Ол көптеген қасиеттеріне
әсер етеді. Мүмкін болатын ... ... ... ... ... ... бұрандалықтарының көрінісі
Көміртекті нанотүтіктердің ашылуы қазіргі ... ... ... үлес ... ... бұл формасы құрылысы бойынша графитпен
фуллерендердің арасында ... ... ... ... қасиеттері
не графитке, не фуллеренге ұқсамайды. Сондықтан нанотүтікті өзінше материал
ретінде қарастыру және ... ... ... ... ... алуға мүмкіндік береді.
1.4 Нанотүтіктердің қолданылуы
Нанотүтіктердің де қолдану ... ... ... ... ... Яғни ... материалтану, медицина, химия, физика
облыстарында кеңінен қолданылады. Қолданылуына байланысты алдынғы ... 9 ... ... қайталанылады [16, 47].
1) жоғары өткізгіш, ... ... ... ... емес
оптикалық материалдар жаңа класын алуда қолданылады;
2) қаттылығы жоғары алмаз және алмазтәріздес қосылыстарды синтездеу
үшін жаңа техникаларды ... ... ... тығыздықты магнитті жазбалар, көшірме техникасы сияқты
информацияларды сақтау мен жазуда қолданылады;
4) фуллерен гидраты негізінде ... таза ... ... жаңа ... ... ... ... қаптамалар мен байланыстырғыштар алуда қолданылады;
6) отындардың жаңа түрлері мен олардың қоспаларын алуда қолданылады;
7) ... және ... ... ... ... үшін жаңа ... ... қолданылады;
8) радиоактивті қалдықтарды қауіпсіз көму үшін капсулалар алуда
қолданылады;
9) медицинада вирустарға қарсы және ... ... ... үшін ... сол ... фармокологияда жаңа қосылыстар
класын алуда қолданылады.
Сонымен қатар нанотүтіктерді литийлі батерейкаларда, ... ... ... ... ... корпустарын суыту радиаторы
материалы ретінде, сканирлеуші зондты микроскоп үшін және т.б. мақсаттарға
қолдануға мүмкіндік ... ... ... ... ... ... мен гексан негізінде алу
әдістемесі
Сұйық және ... ... ... нанотүтіктерді
өсіруге арналған қондырғының сызбасы 4-суретте көрсетілген.
Реактор ... ... ... ... ... болады және
түтіктің ішінде металл тор қойылған. Реактордың ... ... ... бөлігін электр пешінің көмегімен қыздырады. Реакциялық
аймақтың ... 1100ºС ... ... ... гелий ағынын жібереді
және аппаратты 20мин бойы реакциялық жағдайда ұстап, одан соң реакторға
периодты ... ... ... ... енгізіледі [48].
Көміртегінің көзі ретінде ферроцен мен тиофеннің бензолдағы, гександағы
ертіндісі қолдандылды. Процесс кезінде сұйықтық ... ... ... және ... ... ... қызыған темір торға түседі ... сол ... ... ... Осы ... ... ... орталықтары қызметін атқаратын темірдің ултрабөлшектері түзіледі.
Түсетін ертінді кіріс түтігінде ... 1 ... өмір ... ... ... ... болу ... 30 секунд шамасында болады.
1- шикізат (ферроцен мен ... ... ... гександағы
ерітіндісі); 2- реактор ішіндегі сұйық фазадағы көміртек көзі; 3- сұйықты
буландыруға арналған темір тор; 4- ... ... 5- ... пеш; 6- ... ... газ ... ... нанотүтіктерді сұйық көмірсутектерден алу
қондырғысының сызбасы
2.2 Көміртекті үлгінің меншікті беттік ... ... ... ... ... ... ауданын газохроматографиялық анализдеу
әдістерінің ішіндегі статистикалық дәлдікке ең жуығы: Нельсон мен Эгерстон
ұсынған инертті газдың жылулық десорбция әдісі ... ... ... азот ... дейін салқындатқан кезде газ
тасымалдағыш гелий мен ... ... ... үлгі ... ... ... ... Салқындату барысында қоспадағы аргонның концентрациясы
азаяды. Аргон детектордың өлшегіш ұяшығынан өткендіктен ол ... ... шың ... диаграмма түрінде жазылады. Адсорбциялық
тепе-теңдік орнағаннан кейін үлгіні бөлме температурасына дейін қыздырады.
Десорбция ... ... ... ... де, бұл ... ... шыңға қарсы жаққа қарай бағытталған десорбциялық шың
ретінде диаграмма түрінде жазылады. Жазылған шыңның ауданы ... ... ... пропорционалды. Үлгінің меншікті беттік
ауданы калибрлеу графигінің көмегімен десорбцияланған аргон ... ... ... ... ... салмағына (г) шың ауданының (м2)
қатынасы меншікті беттік аудан (м2/г) ... ... ... ... ... газ ... жылдамдығы 48-
50 мл/мин, қоспадағы аргон концентрациясы 3-6( ... ... ... г, орташа нәтиже қателігі 4-6( болады.
2.3 Электронды микроскопия әдісі
Сорбент үлгілерін электронды микроскопиялық ... ... 75кВ ... ... ... ... Электронды
микроскопия түсіру үшін төсеніш-пленкалар дайындалды. Үлгі ұнтағын төсеніш-
пленкаға екі түрлі әдіспен салады: 1) ... ... 2) ... ... ... препаратты қондырғыда орнатылып электрондық
микроскопиялық суреті түсірілді.
2.4 ... ... ... ... ... ... гомодин
типті ИРС-1101 маркасының 3cм-лік жұмыс диапазонында өлшеу жүргізілді.
Магниттік өрістің модуляциясының жиілігі 500 кГц. ... ... ... ... ... орталықтар) тең. Спектрлер
магниттік өрістің 3эрстедке тең модуляция амплитудасында ... ... ... амплитудасының шамасы 3500 эрстедке тең; өту
уақыты 10 мин ... ... ... ЖӘНЕ ОЛАРДЫ ТАЛҚЫЛАУ
3.1 Гександы пиролиздеу арқылы көміртекті нанотүтіктерді алу
Қазіргі ... ... ... ... ... артуда. Солардың
бірі көміртекті нанотүтіктер ғылымның көптеген салаларында ... ... ... алу үшін ... пиролизі таңдалды. Ол
көміртекті талшықтарды алудың ең тиімді көзі және көміртекті ... ... ... ... үшін ... ... болып табылады.
Ферроцен мен тиофеннің каталитикалық әсерлері қарастырылды.
Ферроцен молекуласы реакциялық аймаққа түсу кезінде ыдырап, көміртекті
нанотүтіктердің өсу ... ... ... ... ультрабөлшектерін
түзеді. Көміртекті материалдардың шығымына катализатор концентрациясының
және реакциялық аймақ температурасының әсері ... ... 1000, ... 11500С ... ... ... мәліметтер 1-кестеде берілген.
Мәліметтерден өнім шығымы температура артқан сайын өсетіндігін, ал бос
тығыздығының ... ... ... ... ... және ... ферроценнің
концентрациялық әсері зерттелді. Зерттеулер нәтижелері график ... ... ... ... ферроценнің аз мөлшерінің болуының
өзі алынған пиролиз өнімінің бос тығыздығының ... ... ... ... ... концентрациясында бос тығыздығы ең кіші
мәнге (0,0319 г/см3) ие болады және ферроценнің концентрациясын арттыру ... ... ... Сонымен қатар осы концентрацияда ... ... ең ... ... ие ... ал ... концентрациясын
одан ары арттыру өнім шығымын төмендететіні белгілі болды [49].
5-суретте бензолдағы еріген ферроцен ... ... ... тәуелділігі, ал 6-суретте бензолдағы еріген ... ... ... ... тәуелділігі
келтірілген.
Алынған көміртекті материалдардың ... ... ... ... ... ... Түзілген көміртегі
материалдарының морфологиясы әртүрлі болып келеді.
1-кесте Гексан қоспаларының әртүрлі температурада ыдырау ... ... ... мен бос ... |10000С |11000С |11500С ... | | ... ... | | | ... | | | |
| ... ... ... өнім|Көміртекті |Алынған өнім |Көміртекті материалдың бос |
| ... % ... бос ... ... бос ... |тығыздығы, г/см3 |
| | ... г/см3 |% ... ... | ... ... |8,3 |0,9311 |12,1 |0,9142 |13,2 |0,9125 ... |9,7 |0,9255 |13,5 |0,8951 |14,7 |0,8951 ... | | | | | | ... | | | | | | ... | | | | | | ... |10,2 |0,7215 |15,2 |0,7012 |16,8 |0,7012 ... ... | | | | | | ... | | | | | | ... |18,6 |0,0511 |30,6 |0,0556 |30,9 |0,0556 ... | | | | | | ... | | | | | | ... ... | | | | | | ... | | | | | | ... ... ... ферроцен концентрациясының өнімнің бос
тығыздығына тәуелділігі
6-сурет. Бензолдағы еріген ферроцен концентрациясының көміртекті
материалдардың шығымына тәуелділігі
Электронды микроскоп көмегімен ... ... ... ... таза ... ... кезінде күйе (7,а-сурет) және 0,6г/100см3 ферроцен
концентрациясы кезінде наноталшық, сонымен ... ... ... ... ... ... ... Ферроцен концентрациясын арттыру жақсы
сапалы талшық алуға мүмкіндік береді.
а ... ... ә) 0,6% ... ... б) 1% ... Бензолдың әртүрлі қоспаларының пиролиз өнімдерінің электронды
микроскопялық суреттері
Осындай түрде, бензол пиролизі кезінде көміртекті нанотүтіктер ... ... ... мен ... ... ... зерттелді.
Ферроцен концентрациясы артқанда көміртегінің талшықтарының шығымы
артатыны анықталды. Көміртегінің ... ... ... ... концентрациясы 0,6г/100 см3 құрайды.
Алынған үлгілер ЭПР әдісімен ... ЭПР ... ... ... гомодин типті ИРС-1101 маркасының
3cм-лік жұмыс диапазонында ... ... ... ... жиілігі 500 кГц. Құрылғының сезімталдығы 1011 спинге
(спин/эрстедтегі парамагниттік орталықтар) тең. ... ... ... ... тең ... ... ... Магниттік өрістің
ұңғыларының амплитудасының шамасы 3500 эрстедке тең; өту уақыты 10 мин
құрайды [50, ... ... ... ... концентрациясында алынған
нанокөміртекті үлгілердің ЭПР-спектроскопиялық ... ... ... талдау кестесі барлық үлгіде үш валентті темірдің
иондарынан ЭПР-дің кең ... ... ... болады. Үлгіде темірдің
болуы наноқұрлым түзілуге арналған қолайлы жағдай ... ... ... ... ... ... ... жағдайы туралы айта алатын
бос радикалдар концентрациясы салыстырмалы түрде көп емес.
2-кесте. ... ... ... ... ... ... ЭПР-спектроскопиялық мәліметтері
|№ |Ферроценнің |Бос радикалдар |Сигнал |ЭПР | |
| ... ... ... |
| | |п/г ... |ені, э | |
|1 |0 ... |53 |4,8 |2,0020 |
|2 |0,4 ... |46 |7,6 |2,0030 |
|3 |0,6 ... |6,9 |13,6 |2,0018 |
|4 |0,8 ... |8,1 |7,4 |2,0020 |
|5 |1,0 ... |32 |6,9 |2,0018 ... ... ... өзгеруі бензолды үлгі жағдайында да
ферроцен концентрациясына тәуелді байқалады, 0,6% концентрациясында сигнал
амплитудасы максималды мән ... ... ... 0,8% ... 0,6% ... ... аздау емес (8-сурет).
Бос радикалдардың минималды концентрациясы 0,8% концентрацияда
байқалады. ... ... ені ... 0,6% ... ... ... және ... э тең.
8-сурет. Бензолдағы ферроцен концентрациясы өзгерісінің бос радикалдар
концентрациясына тәуелділігі
Осындай жүйеде де ... ... ... амплитудасы,
сызықтың ені сияқты ЭПР ... ... ... ... ... ... ... ферроцен концентрациясында
экстремалды мәндерге ие болады.
Ферроцен концентрациясының көміртегі шикізаты ретінде ... ... ... ... мен ... ... Гексан ертіндісіне аз мөлшерде ферроцен енгізу пиролиз өнімінің
тығыздығының айтарлықтай төмендеуіне алып ... ... ... см3 концентрациясында өнімнің ең төмен тығыздығы 0,0511г/ см3
байқалады, ары қарай ферроцен концентрациясының артуы ... ... ... артқанда өнімнің шығымы артады және
ферроценнің 0,6г/100 см3 концентрациясы кезінде көміртегі ... ... ... ... ал ары ... тұрақты болып қалады. Көміртегінің
наноталшықтарын ... ... ... ... ... ... болады. Көміртегі материалының ең жақсы шығымы 30,6% болды.
9-сурет. Гександа еріген ферроцен концентрациясының өнім тығыздығына
тәуелділігі
10-сурет. Гександа ... ... ... өнім ... ... алынған нәтижелер 3 кестеде келтірілген. Зерттеу
нәтижелерін талдауда барлық ... үш ... ... ... ... ... Темірдің болуы наноқұрлым түзілуге арналған қолайлы
жағдай екенін жоғарыда айтылған.
11-суреттен бос радикалды күй ... ... ... ... ... 0,6% концентрацияға келетін минимум
бар екені көрінеді. Бос радикалды күй концентрациясының ... ... ... кезінде әртүрлі көміртекті наноқұрлымдар түзілетін
көрсетеді.
3-кесте. Ферроценнің әртүрлі концентрациясында алынған ... ... ... ... |Бос ... ... |ЭПР | |
| ... ... |
| | |п/г ... |ені, э | |
|1 |0,2 ... |25 |5,1 |2,0020 |
|2 |0,4 ... |15 |4,6 |2,0021 |
|3 |0,6 ... |1,1 |9,6 |2,0016 |
|4 |0,8 ... |5 |4,8 |2,0006 |
|5 |1,0 ... |12 |5 |2,0021 ... Ферроцен концентрациясы өзгерісінің бос радикалдар
концентрациясына тәуелділігі
Олар әртүрлі күйдегі және ... ... ... талшықтары
болу мүмкіндігін болжайды.
Мұндай наноқұрлымды материалдар диамагниттік қасиеттерге ие болады. бұл
ЭПР сигналының кенеттен ... алып ... ... ... ... ары ... ... наноқұрлымның бұзылуы жүреді. Ол
концентрациялық тәуелділікте өсуіне алып келеді (12-сурет).
12-сурет. Көміртегі үлгілерінің ... ... ... ... тәуелділігі
Мұндай жағдайда бос радикалдың минималды концентрациясы мен ЭПР
сигналының минималды ... ... Ол ... ... ... мәнмен салыстырғанда 25 есе дерлік төмендейді.
ЭПР сызығының ені керісінше болады. Ферроценнің 0,6% концентрациясында ол
∆H=9,6 э.
Ферроценнің 0,6% ... ЭПР ... өсуі ... ... ... өте ... сәйкес келеді.
Ертерек нанотүтіктер концентрациясының артуымен жұтылу амплитудасы
айтарлықтай төмендейтіні дәлелденді [52], ... ... ... алу үшін ... ... ... ... ЭПР мәліметтері
бойынша катализатордың ферроценнің тиімді концентрациясы 0,6% ... 1000, 1100 және 11500С ... ... ... ... ... алынды.
Гексан көміртекті талшықтарды алудың ең тиімді көзі және көміртекті
талшықтарды өсіруге мүмкіндік беретін ... үшін ... ... ... ... ... пиролиздеу кезінде ферроцен катализатор, ал тиофен
промотор рөлін ... ... ... ... мен ... ... және ... аймақ температурасының әсері зерттелді.
Ферроцен концентрациясының өсуімен көміртекті материал шығымы артатыны
байқалды. Ферроценнің оптимальды концентрациясы ... ... ... ... түсірілген суреттерден біз таза бензол
пиролизі кезінде күйетәрізді заттың және ... ... ... ... сонымен қатар күйені түзушілер
түзілетіні ... ... ... ... ... ... ... мүмкіндік беретіні анықталды.
ЭПР-спектроскопиялық зерттеу нәтижелерінен барлық үлгіде үш ... ... кең ... жолақтары пайда болатыны байқалды. Үлгіде
темірдің болуы ... ... ... ... ... ... қатар көміртекті нанотүтікті алуға арналған ... ... ... ... ... ТІЗІМІ
1. Дьячков П.Н. Углеродные нанотрубки: строение, свойства, применения.
-М.: ... ... ... 2006. – 293 с.: ил. ... 32-37, 44-45, ... Iijima S. Direct ... of the tetrahedral bonding in graphitized
carbon black by high-resolution electron microscopy // J. ... - 1980. - Vol. 50. - P. ... Iijima S. Helical ... of ... carbon // Nature. - ... Vol. 354. - P. 56.
4. Сергеев Г.Б. Химическая физика на ... ХХI ... - М.: ... ... -149 ... Ивановский А.Л. Неуглеродные нанотрубки: синтез и ... ... ... - 2002, - Т.71. - №3. - ... ... Б.П., Гольдшлегер Н.Ф., Моравский А.П. Водородсодержащие
углеродные наноструктуры: синтез и ... // ... ... - 2001. ... - №2. - С.167-181.
7. Раков Э.Г. Пиролитический синтез углеродных нанотрубок и ... ... хим. ж. 2004. Т. 48. № 5. С. ... Елецкий А.В. Углеродные нанотрубки и их эмиссионные свойства // Успехи
физических наук. - 2002. - Т.172. - №4. - ... ... Э.Г. ... ... ... углеродных нановолокон и
нанотрубок // Хим. ... - 2003. - №10. - С. ... ... А.Л. ... ... форм ... // Успехи
химии. - 1999. - Т.68. - №2. - С.119-135.
11. Раков Э.Г. Нанотрубки и фуллерены. - М.: Физматкнига, 2006. - 375 ... ... Г.Б. ... металлов // Успехи химии. - 2001. - Т.70.
- №10. - ... ... В.В., ... А.К., Самцов М.П., Деменщенок А.Н. Термическая
стабильность углеродных композиционных ... // ... и ... ... - 2001. - №1. - С.55-60.
14. Раков Э.Г. Получение тонких ... ... ... на ... // ... химии. - 2007. - Т.76. - № 1. - С. 3-
26.
15. Сергеев Г.Б. Химическая физика на пороге ХХI ... - ... - ... ... ... ... и ... / Под ред. Ал. Берлина. - М.: Мир.
- 1988. - 331 ... ... Г.М. ... ... ... - М: Химия, -
1976. - С.120-134.
18. Фиалков А.С. Углерод: межслоевые соединения и композиты на его ... М: ... ... - 1997. – 718 с.
19. Кузнецов В.Д. ... ... ... тел. - М.: ... ... - 1954. - 220 с.
20. Ежовский Ю.К. Поверхностные наноструктуры – перспективы синтеза ... // ... ... журнал. - 2000. - Т.6,
№1. - С. 56-63.
21. Раков Э.Г. Пиролитический синтез углеродных нанотрубок и ... ... ... журнал. - 2004. - Т.48, №15. - С.12-20.
22. Пул Ч. ... - М.: ... ... ... А.В., ... А.М., ... В.С., ... Т.В. Образование
волокнистого углерода при разложении метана на никелевых, железных ... ... // ... ... - 1995. - № 5.
- ... ... З.П., Суровикин Ю.В., Цеханович М.С. и др. В сб.: ... ... ... ... ... - М.: ... – C.16-21.
25. Mansurova R.M., Mansurov Z.A. Carbon ... ... on ... and ... ... - 2001. - Vol.2,
№2. - Р.5-15.
26. Волков М.И. Методы ... ... ... - ... - 1974. - 153 с.
27. Раков Э.Г. Методы получения углеродных нанотрубок // Успехи ... ... - Т.69, №1. - ... ... А.С., ... Н.Г., ... С.В., ... Е.Д. Сравнительное
изучение различных способов очистки одностенных углеродных нанотрубок
// Физика твердого тела. - 2002. - Т. 44, - ... -С. ... ... Э.Г. Химия и применение углеродных нанотрубок // Успехи химии. –
2001. - Т.70, №10. -С.934-951.
30. Золотухин И.В. Углеродные нанотрубки // Физика. – 1999. - №3. - С. ... П.В. ... Б.П. ... Каталитический синтез и свойства
углеродных нановолокон и нанотрубок // ... ... ... - 2004. - №10. - ... ... А.Н. ... ... наноматериалов // Успехи
химии. - 2002. - Т.71, №10. - С. 967-980.
33. Елецкий А.В. ... ... // УФН. - 1997. - Т.167, №9. - ... ... Э.Г. ... ... углеродных нанотрубок и нановолокон.
// Российский химический журнал. – 2004. -Т.48, №5. - ... ... В.К., ... А.П., ... Б.В., ... А.Л. Волокнистый
углерод и области его технического применения // Химия твердого
топлива. - 2000. - №2. - ... ... Ю.Д. ... ... - М.: Химия. - 1978. - 156 с.
37. Сычев А.Е., Мержанов А.Г. Самораспростроняющийся высокотемпературный
синтез наноматериалов // ... ... - 2004. - Т.73, №2. - ... ... Э.Г. ... неорганических веществ // Журнал неорганической
химии. - 1999. - Т.44, №11. - С. 1827-1840.
39. Теснер П.А. ... ... из ... газовой фазы. - М.:
Мир. - 1972. - 136 с.
40. Раков Э.Г., Блинов С.Н., Иванов И.Г., ... Е.В., ... ... ... ... углеродных нановолокон // Журнал
прикладной ... - 2004. - Т. 77, № 2. - С. ... ... В.В. ... А.К. ... М.П. ... А.Н. ... углеродных композиционных покрытий // Физика и химия
обработки материалов. - 2001. - №1. - ... ... С.И., ... А.Г., Кирюхин Д.П., Кычигина Г. А., ... ... А.И., ... В.Ф. ... ... ... с ... кислотой // Журнал физической химии. -
2006. - Т. 80, №10. - С. 1896-1901.
43. Елецкий А.В. Сорбционные свойства углеродных наноструктур // УФН. ... - Т.174, №11. - С. ... ... А.А., Дюрягин Б.С., Гайдомако И.М. Ажурные композиционные
волокнистые материалы с наноструктурными элементами // ... ... ... - №3. - С. ... ... В.В., ... Г.П., Бричка С.Я., Цапко М.Д. ... ... и воды ... ... ... // ... химии. - 2006. - Т.80, №4. - С. ... ... В.А., ... А.Ф., ... С.Н., Пишук В.К. Получение
спиралоподобных углеродных нанотрубок // ... ... - 2005. - ... - С. ... ... А.И. ... ... нанотехнологии. - М.: Наука,
2005. - 134с.
48. Динистанова Б.К., Мансуров З.А., Бийсенбаев М.А. ... ... ... ... // ... ... ... химическая.
- 2007. - №1 (45). - С. 291-296.
49. Мансуров З.А., ... Т.А., ... ... ... Р.М. ... ... нанотрубок // Вестник КазНУ. Серия
химическая. - 2007. - №1 (45). - С. ... ... Б.К., ... Бийсенбаев М.А. Синтез углеродных
нанотрубок при пиролизе пропана и его смесей инертными газами // ... ... ... и ... ... ... -2006 - С. ... ... Шабанова Т.А., Бийсенбаев М.А., Мофа Н.Н., ... ... Р.М. ... ... ... ... ... // Вестник КазНУ. Серия химическая. - 2007. ... - С. ... ... ... ... бензолдың пиролизі нәтижесінде алу //
II Международный конгресс студентов и молодых ученых «Мир ... ... ... ... 21-25 ... 2008.

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Көлемі: 26 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 700 теңге









Ұқсас жұмыстар
Тақырыб Бет саны
Аморфты алмазтектес көміртекті қабықшаның электронды қасиетінің модификациясы38 бет
Арендер мен бензол13 бет
Бензол молекуласының электрондық құрылысын МПДП әдісімен есептеу22 бет
Бензол туралы жалпы түсінік8 бет
Бензол. Бензол қатарының көмірсутектері3 бет
Конденсирленген бензол сақиналары бар көп ядролы қосылыстар (нафталин)11 бет
Машина жасауда көміртекті жадығаттардын қолданылуы16 бет
Тамақ өндірісінде қолданылатын машина элементтерін дайындауға арналған бөлшектерді көміртекті және легрленген болаттың механикалық қасиеттерін салыстыру сипаттамалары6 бет
Қорытпалар күйі диаграммасы. Темір көміртекті қорытпалардың фазалары мен компоненттері. Темір – цементит жүйесі күй диаграммасы13 бет
Қорытпалар күйі диаграммасы. Темір көміртекті қорытпалардың фазалары мен компоненттері. Темір-цементит жүйесі күй диаграммасы14 бет


+ тегін презентациялар
Пәндер
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить


Зарабатывайте вместе с нами

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Сіз үшін аптасына 5 күн жұмыс істейміз.
Жұмыс уақыты 09:00 - 18:00

Мы работаем для Вас 5 дней в неделю.
Время работы 09:00 - 18:00

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь