ФОРМИРОВАНИЕ НАНОКОМПОЗИТОВ Ni/C НА ОСНОВЕ ПОЛИАКРИЛОНИТРИЛА ПОД ДЕЙСТВИЕМ ИК–ИЗЛУЧЕНИЯ
Аннотация
Рассмотрено получение металлоуглеродных никельсодержащих нанокомпозитов на основе ИК-пиролизованного полиакрилонитрила (ПАН) и гексагидрата хлорида никеля, а также результаты исследования структурных характеристик синтезированного материала. Нанокомпозиты получали в условиях ИК-пиролиза прекурсора на основе ПАН и гексагидрата хлорида никеля (NiCl2 • 6H2O). Пиролиз проводили в интервале температур 150—700 °C. Полученные нанокомпозиты представляют собой двухфазную систему из углеродной матрицы, образующейся при карбонизации ПАН, и распределенных в ней наночастиц никеля (оксида никеля), средний размер которых составляет 15—25 нм. Исследовано влияние температуры процесса ИК-пиро лиза прекурсора на размер полученных наночастиц никеля. Установлено, что распределение наночастиц никеля по размеру определяется температурой синтеза нанокомпозита. Так, с ростом температуры преобладающий средний размер частиц металла увеличивается, а распределение размывается и смещается в сторону больших размеров. С помощью расчетов полной энергии Гиббса возможных реакций восстановления никеля из хлорида и оксида продуктами пиролиза ПАН показана возможность формирования нанокомпозитов, включающих наночастицы оксида никеля, которые при более высокой температуре ИК-нагрева (более 500 °C) также могут восстанавливаться до нуль-валентного состояния.
Об авторах
Д. Г. Муратов
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»
Россия
старший научный сотрудник
Россия
старший научный сотрудник
Е. В. Якушко
ИНХС РАН
Россия
младший научный сотрудник
Россия
младший научный сотрудник
Л. В. Кожитов
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»
Россия
профессор−исследователь
Россия
профессор−исследователь
А. В. Попкова
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»
Россия
аспирантка
Россия
аспирантка
М. А. Пушкарев
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»
Россия
аспирант
Россия
аспирант
Список литературы
1. Елисеев, А. А. Функциональные наноматериалы / А. А. Елисеев, А. В. Лукашин / – М. : Физматлит, 2010. – 452 с.
2. Alonso, F. A hightly reusable carbon-supported platinum catalyst for the hydrogen-transfer reduction of ketones / F. Alonso, P. Riente, F. Rodriguez-Reinoso, J. Ruiz-Martinez, A. Sepulveda-Escribano, M. Yus // Chem. Cat. Chem. – 2009. – V. 1, N 1. – P. 75—77.
3. Ряшенцева, М. А. Применение металлоуглеродных катализаторов в процессах превращения низших алифатических спиртов / М. А. Ряшенцева, Е. В. Егорова, А. И. Трусов, Е. Р. Нугманов, С. Н. Антонюк // Успехи химии. – 2006. – Т. 75, № 11. – С. 1119—1132.
4. Ефимов, М. Н. Получение и структура каталитических нанокомпозитных углеродных материалов, содержащих металлы платиновой группы / М. Н. Ефимов, Л. М. Земцов, Г. П. Карпачева, М. М. Ермилова, Н. В. Орехова, Г. Ф. Терещенко, Э. Л. Дзидзигури, Е. Н. Сидорова // Вестн. МИТХТ им. М. В. Ломоносова. – 2008. – Т. 3, № 1. – С. 66—69.
5. Земцов, Л. М. Углеродные наноструктуры на основе ИК-пиролизованного полиакрилонитрила / Л. М. Земцов, Г. П. Карпачева, М. Н. Ефимов, Д. Г. Муратов, К. А. Багдасарова // Высокомолек. соед. А. – 2006. – Т. 48, № 6. – С. 977—982.
6. Муратов, Д. Г. Исследование электропроводности и полупроводниковых свойств нового углеродного материала на основе ИК-пиролизованного полиакрилонитрила ((С3H3N)n) / Д. Г. Муратов, В. В. Козлов, В. В. Крапухин, Л. В. Кожитов, Л. М. Земцов, Г. П. Карпачева // Изв. вузов. Материалы электрон. техники. – 2007. – № 3. – C. 26—30.
7. Уманский, Я. С. Кристаллография, рентгенография, электронная микроскопия / Я. С. Уманский, Ю. А. Скаков, А. Н. Иванов, Л. Н. Расторгуев. – М. : Металлургия, 1982. – 632 с.
8. Селиванов, В. Н. Экспрессные методы рентгеновского анализа распределений кристаллитов и дислокационной структуры деформированных поликристаллов / В. Н. Селиванов, В. Ф. Смыслов // Материаловедение. – 1998. – № 4. – С. 2—7.
9. Рыжонков, Д. И. Наноматериалы: учебное пособие / Д. И. Рыжонков, В. В. Левина, Э. Л. Дзидзигури. – М. : БИНОМ Лаборатория знаний, 2008.
10. Muratov, D. G. Formation of bimetal nanoparticles in the structure of C—Cu—Zn metal-carbon nanocomposite / D. G. Muratov, L. M. Zemtsov, G. P. Karpacheva, E. L. Dzidziguri, E. N. Sidorova // Nanotechnologies in Russia. – 2012. – V. 7, N 1. – P. 62—66.
11. Пат. РФ № 2455225. Способ получения нанокомпозита FeNi3/пиролизованный полиакрилонитрил / Л. В. Кожитов, А. В. Костикова, В. В. Козлов. Зарегистрировано 10.07.2012.
12. Костикова, А. В. Структурные особенности нанокомпозита FeNi3/C, полученного при ИК-нагреве / А. В. Костикова, В. В. Козлов, В. А. Тарала // Изв. вузов. Материалы электрон. техники. – 2012. – № 2. – С. 61—64
13. Муратов, Д. Г. Металлоуглеродные нанокомпозиты на основе полиакрилонитрила и металлов группы железа: получение, свойства, стабильность / Д. Г. Муратов, Л. В. Кожитов, В. В. Козлов, А. В. Костикова, Н. А. Валиахметова // Тр. VIII Междунар. конф. «Перспективные технологии, оборудование и аналитические системы для материаловедения и наноматериалов». – Курск, 2011. – С. 304—318.
14. Земцов, Л. М. Углеродные наноструктуры на основе ИК-пиролизованного полиакрилонитрила / Л. М. Земцов, Г. П. Кар- пачева, М. Н. Ефимов, Д. Г. Муратов, К. А. Багдасарова // Высокомолек. соед. А. 2006. – T. 48, № 6. – C. 977—982.
15. Козлов, В. В. Особенности образования системы полисопряженных связей полиакрилонитрила в условиях вакуума при термической обработке / В. В. Козлов, Г. П. Карпачева, В. С. Петров, Е. В. Лазовская // Там же. – 2001. T. 43, № 1. – C. 20.
16. Белов, Г. В. ASTD — электронный справочник по термодинамическим, термохимическим и теплофизическим свойствам индивидуальных веществ / Г. В. Белов, Б. Г. Трусов. – М. : МГТУ им. Н. Э. Баумана, 1990—1993.
Для цитирования:
Муратов Д.Г., Якушко Е.В., Кожитов Л.В., Попкова А.В., Пушкарев М.А. ФОРМИРОВАНИЕ НАНОКОМПОЗИТОВ Ni/C НА ОСНОВЕ ПОЛИАКРИЛОНИТРИЛА ПОД ДЕЙСТВИЕМ ИК–ИЗЛУЧЕНИЯ. Известия высших учебных заведений. Материалы электронной техники. 2013;(1):61-65. https://doi.org/10.17073/1609-3577-2013-1-61-65
For citation:
Muratov D.G., Yakushko E.V., Kozhitov L.V., Popkova A.V., Pushkarev M.A. FORMATION OF NANOCOMPOSITES NI/C BASED OF POLYACRYLONITRILE UNDER IR-RADIATION. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii. Materialy Elektronnoi Tekhniki = Materials of Electronics Engineering. 2013;(1):61-65. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1609-3577-2013-1-61-65
Просмотров: 288
Послать статью по эл. почте 