🗊Презентация Классификация и свойства углеродных наноматериалов

Категория: Физика
Нажмите для полного просмотра!
Классификация и свойства углеродных наноматериалов, слайд №1Классификация и свойства углеродных наноматериалов, слайд №2Классификация и свойства углеродных наноматериалов, слайд №3Классификация и свойства углеродных наноматериалов, слайд №4Классификация и свойства углеродных наноматериалов, слайд №5Классификация и свойства углеродных наноматериалов, слайд №6Классификация и свойства углеродных наноматериалов, слайд №7Классификация и свойства углеродных наноматериалов, слайд №8Классификация и свойства углеродных наноматериалов, слайд №9Классификация и свойства углеродных наноматериалов, слайд №10Классификация и свойства углеродных наноматериалов, слайд №11Классификация и свойства углеродных наноматериалов, слайд №12Классификация и свойства углеродных наноматериалов, слайд №13Классификация и свойства углеродных наноматериалов, слайд №14Классификация и свойства углеродных наноматериалов, слайд №15Классификация и свойства углеродных наноматериалов, слайд №16Классификация и свойства углеродных наноматериалов, слайд №17Классификация и свойства углеродных наноматериалов, слайд №18Классификация и свойства углеродных наноматериалов, слайд №19Классификация и свойства углеродных наноматериалов, слайд №20Классификация и свойства углеродных наноматериалов, слайд №21Классификация и свойства углеродных наноматериалов, слайд №22Классификация и свойства углеродных наноматериалов, слайд №23Классификация и свойства углеродных наноматериалов, слайд №24Классификация и свойства углеродных наноматериалов, слайд №25Классификация и свойства углеродных наноматериалов, слайд №26Классификация и свойства углеродных наноматериалов, слайд №27Классификация и свойства углеродных наноматериалов, слайд №28Классификация и свойства углеродных наноматериалов, слайд №29Классификация и свойства углеродных наноматериалов, слайд №30Классификация и свойства углеродных наноматериалов, слайд №31Классификация и свойства углеродных наноматериалов, слайд №32Классификация и свойства углеродных наноматериалов, слайд №33Классификация и свойства углеродных наноматериалов, слайд №34Классификация и свойства углеродных наноматериалов, слайд №35Классификация и свойства углеродных наноматериалов, слайд №36

Содержание

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Классификация и свойства углеродных наноматериалов. Доклад-сообщение содержит 36 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации


Слайд 1





Классификация и свойства
углеродных наноматериалов
Выполнили студенты ИТС-35:
Должкевич С.А., Королев П.А.
Научный руководитель: Назаркина Ю.В.
Описание слайда:
Классификация и свойства углеродных наноматериалов Выполнили студенты ИТС-35: Должкевич С.А., Королев П.А. Научный руководитель: Назаркина Ю.В.

Слайд 2





Введение
Различные углеродные материалы известны с давних времен и широко используются в различных областях, начиная от ювелирных изделий и обработки твердых материалов (бриллианты и алмазы) до карандашных грифелей и смазки трущихся деталей (графит). В настоящее время углеродные материалы находят широкое применение в электротехнических устройствах и в качестве основы композитов для теннисных ракеток, деталей самолетов и ракет.
Описание слайда:
Введение Различные углеродные материалы известны с давних времен и широко используются в различных областях, начиная от ювелирных изделий и обработки твердых материалов (бриллианты и алмазы) до карандашных грифелей и смазки трущихся деталей (графит). В настоящее время углеродные материалы находят широкое применение в электротехнических устройствах и в качестве основы композитов для теннисных ракеток, деталей самолетов и ракет.

Слайд 3





Углеродные нановолокна
Углеродные нановолокна (они же карбоновые нановолокна) — углеродные цилиндрические наноструктуры, представляющие собой сложенные стопкой слои графена в виде конусов, «чашек» или пластин.
Углерод может существовать в форме трубчатых микроструктур называемых нитями или волокнами. В последние десятилетия уникальные свойства углеродных волокон расширили научную базу и технологию композитных материалов.
Описание слайда:
Углеродные нановолокна Углеродные нановолокна (они же карбоновые нановолокна) — углеродные цилиндрические наноструктуры, представляющие собой сложенные стопкой слои графена в виде конусов, «чашек» или пластин. Углерод может существовать в форме трубчатых микроструктур называемых нитями или волокнами. В последние десятилетия уникальные свойства углеродных волокон расширили научную базу и технологию композитных материалов.

Слайд 4





Углеродные нановолокна
Морфология
Вследствие наличия топологических дефектов трубки принимают изогнутый, разветвленный, кольцеобразный, змеевидный, спиральный вид.
Описание слайда:
Углеродные нановолокна Морфология Вследствие наличия топологических дефектов трубки принимают изогнутый, разветвленный, кольцеобразный, змеевидный, спиральный вид.

Слайд 5





Углеродные нановолокна
Геометрические параметры
Диаметр волокон варьируется в широком диапазоне, достигая в некоторых случаях 200 нм
Расстояние между графеновыми плоскостя­ми в стопках соответствует межплоскостному расстоянию в графите - 0,34 нм
Описание слайда:
Углеродные нановолокна Геометрические параметры Диаметр волокон варьируется в широком диапазоне, достигая в некоторых случаях 200 нм Расстояние между графеновыми плоскостя­ми в стопках соответствует межплоскостному расстоянию в графите - 0,34 нм

Слайд 6





Углеродные нановолокна
Электрические свойства
Углеродные нановолокна обладают электро- и теплопроводностью. Это значит, что они могут использоваться для формирования специальных свойств у эластомерных композитов.
Благодаря большой удельной поверхности наноразмерных частиц, высокой пористости и малой кажущейся плотности электродных материалов на их основе углеродные нановолокна могут быть эффективными накопителями водорода по сравнению с металлическими сплавами.
Описание слайда:
Углеродные нановолокна Электрические свойства Углеродные нановолокна обладают электро- и теплопроводностью. Это значит, что они могут использоваться для формирования специальных свойств у эластомерных композитов. Благодаря большой удельной поверхности наноразмерных частиц, высокой пористости и малой кажущейся плотности электродных материалов на их основе углеродные нановолокна могут быть эффективными накопителями водорода по сравнению с металлическими сплавами.

Слайд 7





Углеродные нановолокна
Магнитные свойства
Локализованные парамагнитные центры связаны друг с другом антиферромагнитным взаимодействием и присутствуют парами во внутренних слоях некоторых нанографитов. Опираясь на данные ЭПР и статической магнитной восприимчивости, можно сказать, что плотность состояний носителей тока нанографитов вблизи уровня Ферми на несколько порядков превосходит значение соот- ветствующего параметра в макроскопически упорядоченном графите.
Описание слайда:
Углеродные нановолокна Магнитные свойства Локализованные парамагнитные центры связаны друг с другом антиферромагнитным взаимодействием и присутствуют парами во внутренних слоях некоторых нанографитов. Опираясь на данные ЭПР и статической магнитной восприимчивости, можно сказать, что плотность состояний носителей тока нанографитов вблизи уровня Ферми на несколько порядков превосходит значение соот- ветствующего параметра в макроскопически упорядоченном графите.

Слайд 8





Углеродные нановолокна
Механические свойства
Механические свойства УНВ различной морфологии относительно мало исследованы. Экспериментально установлено, что модуль Юнга бамбукоподобных наноструктур диаметром 10-20 нм и длиной 5-20 мкм составляет 4,5±0,8 ГПа, прочность на растяжение составляет 150±35 МПа. Бамбукоподобные наноструктуры не разрушаются при растяжении на 5 % и сжатии на 3 %.
Описание слайда:
Углеродные нановолокна Механические свойства Механические свойства УНВ различной морфологии относительно мало исследованы. Экспериментально установлено, что модуль Юнга бамбукоподобных наноструктур диаметром 10-20 нм и длиной 5-20 мкм составляет 4,5±0,8 ГПа, прочность на растяжение составляет 150±35 МПа. Бамбукоподобные наноструктуры не разрушаются при растяжении на 5 % и сжатии на 3 %.

Слайд 9





Углеродные нановолокна
Химические свойства
Углеродные нановолокна являются химически инертными, чистыми и механическими прочными. Они подходят для использования в качестве материала каталитического носителя. УНВ состоят из переплетенных индивидуальных углеродных нановолокон, которые образуются во время каталитического выращивания в результате разложения углеродсодержащих газов или других летучих соединений, таких как толуол и тому подобное. Подходящие носители представляют собой диоксид кремния, оксид алюминия, оксид магния, углерод, углеродные волокна и тому подобное.
Описание слайда:
Углеродные нановолокна Химические свойства Углеродные нановолокна являются химически инертными, чистыми и механическими прочными. Они подходят для использования в качестве материала каталитического носителя. УНВ состоят из переплетенных индивидуальных углеродных нановолокон, которые образуются во время каталитического выращивания в результате разложения углеродсодержащих газов или других летучих соединений, таких как толуол и тому подобное. Подходящие носители представляют собой диоксид кремния, оксид алюминия, оксид магния, углерод, углеродные волокна и тому подобное.

Слайд 10





Углеродные нановолокна
Воздействие отжига
Термическая обработка материала, содержащего углеродные нановолокна, нашла широкое применение для очистки образцов от аморфного углерода, который вследствие наличия свободных связей гораздо больше подвержен окислению, чем нанотрубки.
Углеродный материал, который подвергают отжигу, изначально содержит, кроме закрытых углеродных капсул, одностенные и двустенные углеродные нанотрубки. Соответственно, отожженный наноматериал содержит полые углеродные наночастицы. Их количественное соотношение в составе материала может варьироваться и зависит от параметров процесса каталитического разложения газообразных углеводородов. Возможно подобрать параметры процесса таким образом, что содержание полых углеродных наночастиц в материале будет высоким - до 90%, а может и низким - менее 10%.
Описание слайда:
Углеродные нановолокна Воздействие отжига Термическая обработка материала, содержащего углеродные нановолокна, нашла широкое применение для очистки образцов от аморфного углерода, который вследствие наличия свободных связей гораздо больше подвержен окислению, чем нанотрубки. Углеродный материал, который подвергают отжигу, изначально содержит, кроме закрытых углеродных капсул, одностенные и двустенные углеродные нанотрубки. Соответственно, отожженный наноматериал содержит полые углеродные наночастицы. Их количественное соотношение в составе материала может варьироваться и зависит от параметров процесса каталитического разложения газообразных углеводородов. Возможно подобрать параметры процесса таким образом, что содержание полых углеродных наночастиц в материале будет высоким - до 90%, а может и низким - менее 10%.

Слайд 11





Углеродные нановолокна
Адсорбционные свойства
В зависимости от изменения условий обработки значения удельной поверхности (по азоту) УНВ, полученных после их деметаллизации путем обработки 37%-ым раствором соляной кислотой, варьировались в пределах ~173-300 м2/г и превышали расчетные значения адсорбционной поверхности (~139 м2/г) 
Существенное влияние на адсорбционные свойства образующегося углеродного материала оказывают температура и время экспозиции продукта, а также последовательность проведения операций термообработка - деметаллизация или деметаллизация – термообработка.
Описание слайда:
Углеродные нановолокна Адсорбционные свойства В зависимости от изменения условий обработки значения удельной поверхности (по азоту) УНВ, полученных после их деметаллизации путем обработки 37%-ым раствором соляной кислотой, варьировались в пределах ~173-300 м2/г и превышали расчетные значения адсорбционной поверхности (~139 м2/г)  Существенное влияние на адсорбционные свойства образующегося углеродного материала оказывают температура и время экспозиции продукта, а также последовательность проведения операций термообработка - деметаллизация или деметаллизация – термообработка.

Слайд 12





Однослойные углеродные нанотрубки
Углеродные нанотрубки представляют собой молекулярные соединения, принадлежащие классу аллотропных модификаций углерода. Они представляют собой протяженные цилиндрические структуры диаметром от одного до нескольких десятков нанометров и длиной от одного до нескольких микрон.
Описание слайда:
Однослойные углеродные нанотрубки Углеродные нанотрубки представляют собой молекулярные соединения, принадлежащие классу аллотропных модификаций углерода. Они представляют собой протяженные цилиндрические структуры диаметром от одного до нескольких десятков нанометров и длиной от одного до нескольких микрон.

Слайд 13





Однослойные углеродные нанотрубки. Морфология
 В зависимости от конкретной схемы сворачивания графитовой плоскости (хиральности), нанотрубки могут быть как проводниками, так и полупроводниками электричества. Электронные свойства нанотрубок можно целенаправленно менять путем введения внутрь трубок атомов других веществ.
 Кресельные и зигзагные нанотрубки имеют высокосимметричную структуру, так кресельные нанотрубки переходят в себя при зеркальном отражении, а зигзагные нанотрубки переходят в себя с точностью до поворота.
Описание слайда:
Однослойные углеродные нанотрубки. Морфология  В зависимости от конкретной схемы сворачивания графитовой плоскости (хиральности), нанотрубки могут быть как проводниками, так и полупроводниками электричества. Электронные свойства нанотрубок можно целенаправленно менять путем введения внутрь трубок атомов других веществ.  Кресельные и зигзагные нанотрубки имеют высокосимметричную структуру, так кресельные нанотрубки переходят в себя при зеркальном отражении, а зигзагные нанотрубки переходят в себя с точностью до поворота.

Слайд 14





Однослойные углеродные нанотрубки. 
Геометрические параметры. 
Важно, что нанотрубки имеют аномально высокую удельную поверхность, поскольку вся масса сосредоточена в поверхностном слое. Кроме того, расстояние между графитовыми слоями в многослойных системах (≈0.34 нм) оказывается достаточным, чтобы некоторые вещества в атомарном виде (например, молекулы Н2 ) могли располагаться в межстенном пространстве.
Описание слайда:
Однослойные углеродные нанотрубки. Геометрические параметры. Важно, что нанотрубки имеют аномально высокую удельную поверхность, поскольку вся масса сосредоточена в поверхностном слое. Кроме того, расстояние между графитовыми слоями в многослойных системах (≈0.34 нм) оказывается достаточным, чтобы некоторые вещества в атомарном виде (например, молекулы Н2 ) могли располагаться в межстенном пространстве.

Слайд 15





Однослойные углеродные нанотрубки. 
Магнитные свойства.
Магнитные свойства однослойных нанотруб в основном определяются поляризацией спинов и кольцевыми токами, которые окружают нанотрубку, при поле, направленном вдоль ее оси. Экспериментально измеренная диамагнитная восприимчивость многослойных нанотрубок близка к значению для разориентированного графита, надежных данных для однослойных нанотрубок пока нет вследствие неизбежного присутствия ферромагнитных частиц катализатора. Нанорожки, т. е. закрытые с одной стороны короткие однослойные нанотрубки, по магнит- ным свойствам близки к фуллеренам. Рис. 3 суммируются экспериментальные данные по магнитной восприимчивости высокоориентированного графита, разупорядоченного графита, графитовых стержней, многослойных нанотрубок, нанорожков и фуллеренов.
Описание слайда:
Однослойные углеродные нанотрубки. Магнитные свойства. Магнитные свойства однослойных нанотруб в основном определяются поляризацией спинов и кольцевыми токами, которые окружают нанотрубку, при поле, направленном вдоль ее оси. Экспериментально измеренная диамагнитная восприимчивость многослойных нанотрубок близка к значению для разориентированного графита, надежных данных для однослойных нанотрубок пока нет вследствие неизбежного присутствия ферромагнитных частиц катализатора. Нанорожки, т. е. закрытые с одной стороны короткие однослойные нанотрубки, по магнит- ным свойствам близки к фуллеренам. Рис. 3 суммируются экспериментальные данные по магнитной восприимчивости высокоориентированного графита, разупорядоченного графита, графитовых стержней, многослойных нанотрубок, нанорожков и фуллеренов.

Слайд 16





Однослойные углеродные нанотрубки. 
Электрические свойства.
Эмиссионная способность УНТ может быть использована для создания электронных пушек и плоских дисплеев. Уже сейчас определены области возможного использования в прикладных инженерных системах. Прежде всего, это наноэлектроника, которая должна использовать квантовые свойства УНТ и возможности их применения в качестве нанотранзисторов с безрезистивной связью.
Описание слайда:
Однослойные углеродные нанотрубки. Электрические свойства. Эмиссионная способность УНТ может быть использована для создания электронных пушек и плоских дисплеев. Уже сейчас определены области возможного использования в прикладных инженерных системах. Прежде всего, это наноэлектроника, которая должна использовать квантовые свойства УНТ и возможности их применения в качестве нанотранзисторов с безрезистивной связью.

Слайд 17





Однослойные углеродные нанотрубки. 
Механические свойства.
Механические свойства идеальных ОУНТ являются выдающимися и определяются несколькими факторами:
необычно высокой прочностью sp2-связей C–C;
рекордно большой плотностью упаковки атомов в графенах;
 отсутствием или малой плотностьюдефектов структуры (именно наличие неизбежно образующихся дефектов делает реальную прочность, например, стали в 50–100 раз ниже рассчитанной теоретически для бездефектного материала).
По механическим свойствам нанотрубки превосходят большинство других материалов. Модуль Юнга (модуль упругости) ОУНТ зависит от их диаметра, хиральности и дефектности и достигает 1,25 ТПа
Описание слайда:
Однослойные углеродные нанотрубки. Механические свойства. Механические свойства идеальных ОУНТ являются выдающимися и определяются несколькими факторами: необычно высокой прочностью sp2-связей C–C; рекордно большой плотностью упаковки атомов в графенах; отсутствием или малой плотностьюдефектов структуры (именно наличие неизбежно образующихся дефектов делает реальную прочность, например, стали в 50–100 раз ниже рассчитанной теоретически для бездефектного материала). По механическим свойствам нанотрубки превосходят большинство других материалов. Модуль Юнга (модуль упругости) ОУНТ зависит от их диаметра, хиральности и дефектности и достигает 1,25 ТПа

Слайд 18





Однослойные углеродные нанотрубки.
Химические свойства. Несмотря на то, что нанотрубки, благодаря их низкому поверхностному натяжению можно использовать во многих областях современной техники, наиболее перспективными являются направления использования нанотрубок, связанные с разработками в различных разделах современной электроники. Нанотрубкам свойственны такие достоинства, как малые размеры, меняющиеся в различных пределах, в зависимости от условий синтеза, электропроводность, механическая прочность и химическая стабильность. Благодаря этому можно считать нанотрубки основой будущих элементов наноэлектроники. Согласно расчетам электронные свойства, а также хиральность идеальной структуры меняется при внедрении в однослойную нанотрубку в качестве дефекта пары пятиугольник-семиугольник.
Описание слайда:
Однослойные углеродные нанотрубки. Химические свойства. Несмотря на то, что нанотрубки, благодаря их низкому поверхностному натяжению можно использовать во многих областях современной техники, наиболее перспективными являются направления использования нанотрубок, связанные с разработками в различных разделах современной электроники. Нанотрубкам свойственны такие достоинства, как малые размеры, меняющиеся в различных пределах, в зависимости от условий синтеза, электропроводность, механическая прочность и химическая стабильность. Благодаря этому можно считать нанотрубки основой будущих элементов наноэлектроники. Согласно расчетам электронные свойства, а также хиральность идеальной структуры меняется при внедрении в однослойную нанотрубку в качестве дефекта пары пятиугольник-семиугольник.

Слайд 19





Однослойные углеродные нанотрубки.
Адсорбционные свойства.
 В наночастицах значительное число атомов находится на поверхности, соответственно . возрастает и вклад поверхностных атомов в общую энергию системы, что, без сомнения, приводит к изменению физических и химических свойств структур.
Указанные выше свойства нанотрубок делают возможными их применение в военной промышленности, космонавтике, подводных лодках, медицине, биологии, современных, совершенных нанотехнологиях, наноэлектронике. Поэтому определение оптимальных размеров углеродных нанотрубок различной модели, исследование процессов адсорбции газов на их поверхности имеет важное теоретическое и прикладное значение.
Описание слайда:
Однослойные углеродные нанотрубки. Адсорбционные свойства. В наночастицах значительное число атомов находится на поверхности, соответственно . возрастает и вклад поверхностных атомов в общую энергию системы, что, без сомнения, приводит к изменению физических и химических свойств структур. Указанные выше свойства нанотрубок делают возможными их применение в военной промышленности, космонавтике, подводных лодках, медицине, биологии, современных, совершенных нанотехнологиях, наноэлектронике. Поэтому определение оптимальных размеров углеродных нанотрубок различной модели, исследование процессов адсорбции газов на их поверхности имеет важное теоретическое и прикладное значение.

Слайд 20





Однослойные углеродные нанотрубки.
Влияние отжига.
Отжиг уменьшает количество дефектов на поверхности углеродных нанотрубок и способствует образованию закрытых углеродных нанотрубок.
Описание слайда:
Однослойные углеродные нанотрубки. Влияние отжига. Отжиг уменьшает количество дефектов на поверхности углеродных нанотрубок и способствует образованию закрытых углеродных нанотрубок.

Слайд 21





Многослойные углеродные нанотрубки
Многослойные углеродные нанотрубки — это протяжённые цилиндрические структуры диаметром от одного до нескольких десятков нанометров и длиной до нескольких сантиметров, состоящие из нескольких свёрнутых в трубку графеновых плоскостей и заканчивающиеся обычно полусферической головкой, которая может рассматриваться как половина молекулы фуллерена.
Описание слайда:
Многослойные углеродные нанотрубки Многослойные углеродные нанотрубки — это протяжённые цилиндрические структуры диаметром от одного до нескольких десятков нанометров и длиной до нескольких сантиметров, состоящие из нескольких свёрнутых в трубку графеновых плоскостей и заканчивающиеся обычно полусферической головкой, которая может рассматриваться как половина молекулы фуллерена.

Слайд 22





Многослойные углеродные нанотрубки
Морфология
Многослойные углеродные нанотрубки обладают разнообразием форм и конфигураций. Разнообразие структур проявляется как в продольном, так и поперечном направлении. 
Почти все углеродные нанотрубки закрыты с обоих концов шапками, содержащими, как правило, пентагональные углеродные кольца.
Описание слайда:
Многослойные углеродные нанотрубки Морфология Многослойные углеродные нанотрубки обладают разнообразием форм и конфигураций. Разнообразие структур проявляется как в продольном, так и поперечном направлении. Почти все углеродные нанотрубки закрыты с обоих концов шапками, содержащими, как правило, пентагональные углеродные кольца.

Слайд 23





Многослойные углеродные нанотрубки
Геометрические параметры
диаметр нанотрубки 50-160 нм; 
длина 3-7 мкм; 
толщина стенки 15-20 нм; 
диаметр внутренней полости 10-20 нм; 
расстояние между слоями - 0.34 нм;
удельная поверхность образцов 90-120 м2 /г.
Описание слайда:
Многослойные углеродные нанотрубки Геометрические параметры диаметр нанотрубки 50-160 нм; длина 3-7 мкм; толщина стенки 15-20 нм; диаметр внутренней полости 10-20 нм; расстояние между слоями - 0.34 нм; удельная поверхность образцов 90-120 м2 /г.

Слайд 24





Многослойные углеродные нанотрубки
Электрические свойства
В зависимости от строения, нанотрубки обладают металлической или полупроводниковой проводимостью.
Проводимость нанотрубок носит квантовый характер и зависит от дефектов структуры и наличия присоединённых радикалов. 
Явление автоэлектронной эмиссии возникает при воздействии на проводник внешнего электрического поля. В результате такого воздействия электроны проводимости, первоначально находящиеся в прямоугольной потенциальной яме, получают возможность выхода за пределы проводника вследствие квантового туннелирования.
Традиционно считается, что источником автоэлектронной эмиссии служит вершина нанотрубки, в окрестности которой напряженность поля максимальна.
Описание слайда:
Многослойные углеродные нанотрубки Электрические свойства В зависимости от строения, нанотрубки обладают металлической или полупроводниковой проводимостью. Проводимость нанотрубок носит квантовый характер и зависит от дефектов структуры и наличия присоединённых радикалов. Явление автоэлектронной эмиссии возникает при воздействии на проводник внешнего электрического поля. В результате такого воздействия электроны проводимости, первоначально находящиеся в прямоугольной потенциальной яме, получают возможность выхода за пределы проводника вследствие квантового туннелирования. Традиционно считается, что источником автоэлектронной эмиссии служит вершина нанотрубки, в окрестности которой напряженность поля максимальна.

Слайд 25





Многослойные углеродные нанотрубки
Магнитные свойства
По магнитным свойствам получаемые нанотрубки относятся к магнитно-мягкому материалу с низкой оста- точной намагниченностью. Для порошков исследованных углеродных многослойных нанотрубок удельная остаточная намагниченность лежит в пределах 0,1— 1,0 СГСМ/г, коэрцитивная сила 10–35 Э, удельная намагниченность насыщения 0,2—2,2 ед. СГСМ/г.
Описание слайда:
Многослойные углеродные нанотрубки Магнитные свойства По магнитным свойствам получаемые нанотрубки относятся к магнитно-мягкому материалу с низкой оста- точной намагниченностью. Для порошков исследованных углеродных многослойных нанотрубок удельная остаточная намагниченность лежит в пределах 0,1— 1,0 СГСМ/г, коэрцитивная сила 10–35 Э, удельная намагниченность насыщения 0,2—2,2 ед. СГСМ/г.

Слайд 26





Многослойные углеродные нанотрубки
Механические свойства:
Предел прочности – необходимое для разрыва напряжение – 630 ГПа;
Удельная прочность – до 300 ГПа;
Предельное растяжение – до 40%;
Разрушение многослойных нанотрубок при растяжении начинается с внешнего слоя.
Описание слайда:
Многослойные углеродные нанотрубки Механические свойства: Предел прочности – необходимое для разрыва напряжение – 630 ГПа; Удельная прочность – до 300 ГПа; Предельное растяжение – до 40%; Разрушение многослойных нанотрубок при растяжении начинается с внешнего слоя.

Слайд 27





Многослойные углеродные нанотрубки
Химические свойства
Высокая удельная поверхность
Химическая стабильность
Возможность присоединения к поверхности нанотрубок различных радикалов
Образование нанотрубками многократно скрученных между собой случайным образом ориентиро ванных спиралевидных структур приводит к возникнове нию внутри материала нанотрубок значительного количе ства полостей нанометрового размера, доступных для проникновения извне жидкостей или газов.
Описание слайда:
Многослойные углеродные нанотрубки Химические свойства Высокая удельная поверхность Химическая стабильность Возможность присоединения к поверхности нанотрубок различных радикалов Образование нанотрубками многократно скрученных между собой случайным образом ориентиро ванных спиралевидных структур приводит к возникнове нию внутри материала нанотрубок значительного количе ства полостей нанометрового размера, доступных для проникновения извне жидкостей или газов.

Слайд 28





Многослойные углеродные нанотрубки
Воздействие отжига
Отжиг многослойных углеродных нанотрубок позволяет очистить структуры от примесей и упорядочить структуру.
В зависимости от температуры отжига углеродных нанотрубок изменяются как среднее значение их удельной объёмной электропроводности в СВЧ- диапазоне, так и комплексная диэлектрическая проницаемость композитов с включениями в виде углеродных нанотрубок.
Описание слайда:
Многослойные углеродные нанотрубки Воздействие отжига Отжиг многослойных углеродных нанотрубок позволяет очистить структуры от примесей и упорядочить структуру. В зависимости от температуры отжига углеродных нанотрубок изменяются как среднее значение их удельной объёмной электропроводности в СВЧ- диапазоне, так и комплексная диэлектрическая проницаемость композитов с включениями в виде углеродных нанотрубок.

Слайд 29





Многослойные углеродные нанотрубки
Адсорбционные свойства
Адсорбционные процессы происходят в большей степени на внешней поверхности нанотрубок. Адсорбционные свойства зависят от методов получения МУНТ, способов очистки и от степени диспергирования.
Нанотрубка является поверхностной структурой, и вся ее масса заключена в поверхности слоев. Поэтому нанотрубки имеют аномально высокую удельную поверхность, что определяет особенности их сорбционных и электрохимических характеристик. Расстояния между слоями МУНТ достаточно для размещения внутри трубки некоторого количества вещества. Таким образом, нанотрубку можно рассматривать как емкость для хранения газообразных, жидких или твердых веществ.
Описание слайда:
Многослойные углеродные нанотрубки Адсорбционные свойства Адсорбционные процессы происходят в большей степени на внешней поверхности нанотрубок. Адсорбционные свойства зависят от методов получения МУНТ, способов очистки и от степени диспергирования. Нанотрубка является поверхностной структурой, и вся ее масса заключена в поверхности слоев. Поэтому нанотрубки имеют аномально высокую удельную поверхность, что определяет особенности их сорбционных и электрохимических характеристик. Расстояния между слоями МУНТ достаточно для размещения внутри трубки некоторого количества вещества. Таким образом, нанотрубку можно рассматривать как емкость для хранения газообразных, жидких или твердых веществ.

Слайд 30





Однослойные углеродные наноконусы.
Углеродные наноконусы -конические структуры, линейные размеры которых, хотя бы в одном направлении порядка одного микрометра или меньш
Описание слайда:
Однослойные углеродные наноконусы. Углеродные наноконусы -конические структуры, линейные размеры которых, хотя бы в одном направлении порядка одного микрометра или меньш

Слайд 31





Однослойные углеродные наноконусы.
Морфология,форма.
Наноконусы (нановоронки, нанорожки) – конические или цилиндро-конические частицы, образованные свернутыми графеновыми листками, обычно бесшовными. При этом наиболее устойчивые структуры образуются, когда пятиугольники не сочленяются друг с другом и разделены один от другого не более чем одним шестиугольником, т. е. действует правило изолированных пятиугольников. Угол в вершине конуса αк в этих случаях определяется числом топологических дефектов – пятиугольных циклов, сосредоточенных в вершине (n):
sin(αк /2) = 1 – (n/6).
Описание слайда:
Однослойные углеродные наноконусы. Морфология,форма. Наноконусы (нановоронки, нанорожки) – конические или цилиндро-конические частицы, образованные свернутыми графеновыми листками, обычно бесшовными. При этом наиболее устойчивые структуры образуются, когда пятиугольники не сочленяются друг с другом и разделены один от другого не более чем одним шестиугольником, т. е. действует правило изолированных пятиугольников. Угол в вершине конуса αк в этих случаях определяется числом топологических дефектов – пятиугольных циклов, сосредоточенных в вершине (n): sin(αк /2) = 1 – (n/6).

Слайд 32





Однослойные углеродные наноконусы.
Геометрические параметры.
Радиус вершины конуса – 5-25 нм;
Радиус основания конуса – 20 – 200 нм;
Высота конуса – 20 – 1700 нм;
Толщина стенки конуса равна толщине графенового листа.
Описание слайда:
Однослойные углеродные наноконусы. Геометрические параметры. Радиус вершины конуса – 5-25 нм; Радиус основания конуса – 20 – 200 нм; Высота конуса – 20 – 1700 нм; Толщина стенки конуса равна толщине графенового листа.

Слайд 33





Однослойные углеродные наноконусы.
С химической точки зрения, это именно бумага – комбинация волокон целлюлозы. Но особое расположение этих волокон сделало листы почти такими же прочными, как сталь. В принципе, из такой бумаги можно строить мосты и корабли.
Описание слайда:
Однослойные углеродные наноконусы. С химической точки зрения, это именно бумага – комбинация волокон целлюлозы. Но особое расположение этих волокон сделало листы почти такими же прочными, как сталь. В принципе, из такой бумаги можно строить мосты и корабли.

Слайд 34





Однослойные углеродные наноконусы.
Электрические свойства:
Стабилизируются атомарные группировки под действием электрического поля. 
Характеристики процесса ползучести, реализуемого при малых напряжениях, слабо зависят от концентрации наночастиц в испытываемых пленках, однако по мере роста растягивающего напряжения зависимость деформации в процессе ползучести от состава нанокомпозиции проявляется все более отчетливо.
Адсорбционные свойства:
Адсорбционные показатели ниже, чем у нанотрубок;
Площадь удельной поверхности меньше, чем у нанотрубок.
Описание слайда:
Однослойные углеродные наноконусы. Электрические свойства: Стабилизируются атомарные группировки под действием электрического поля. Характеристики процесса ползучести, реализуемого при малых напряжениях, слабо зависят от концентрации наночастиц в испытываемых пленках, однако по мере роста растягивающего напряжения зависимость деформации в процессе ползучести от состава нанокомпозиции проявляется все более отчетливо. Адсорбционные свойства: Адсорбционные показатели ниже, чем у нанотрубок; Площадь удельной поверхности меньше, чем у нанотрубок.

Слайд 35





Однослойные углеродные наноконусы.
Механические свойства.
Наряду с модулем упругости при росте концентрации УНК в композиции наблюдается рост предела вынужденной эластичности σ
Описание слайда:
Однослойные углеродные наноконусы. Механические свойства. Наряду с модулем упругости при росте концентрации УНК в композиции наблюдается рост предела вынужденной эластичности σ

Слайд 36





Литература
Лозовик Ю Е, Попов А М «Образование и рост углеродных наноструктур — фуллеренов, наночастиц, нанотрубок и конусов» 1997;
М. М. Томишко, О. В. Демичева, А. М. Алексеев, А. Г. Томишко, Л. Л. Клинова, О. Е. Фетисова «Многослойные углеродные нанотрубки и их применение» Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева), 2008;
Т.Л. Макарова «Магнитные свойства углеродных структур», том 38, вып. 6, 2004;
Елецкий А.В. Углеродные нанотрубки // УФН. 1997. Т. 167, № 9. С. 945–972;
Описание слайда:
Литература Лозовик Ю Е, Попов А М «Образование и рост углеродных наноструктур — фуллеренов, наночастиц, нанотрубок и конусов» 1997; М. М. Томишко, О. В. Демичева, А. М. Алексеев, А. Г. Томишко, Л. Л. Клинова, О. Е. Фетисова «Многослойные углеродные нанотрубки и их применение» Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева), 2008; Т.Л. Макарова «Магнитные свойства углеродных структур», том 38, вып. 6, 2004; Елецкий А.В. Углеродные нанотрубки // УФН. 1997. Т. 167, № 9. С. 945–972;



Похожие презентации
Mypresentation.ru
Загрузить презентацию