От синтеза и исследований индивидуальных углеродных наносистем к проектированию композитных материалов на их основе

Объектом исследования являются углеродные нанотрубки и графен, а также композитные системы, построенные на их основе с использованием биологических молекул. Цель работы — установить связь свойств композитного материала со свойствами образующих его компонент, влияние компонент друг на друга наряду с улучшением и/или модификацией свойств исходных составляющих композитного материала является частью парадигмы физического материаловедения. В процессе работы проводилось: - разработка и оптимизация физико-технологических режимов синтеза как индивидуальных УНТ, так и их массивов с заданными характеристиками, например пригодных для создания автоэмиссионных катодов; - развитие методики комплексной диагностики углеродных наноматериалов для неразрушающего контроля их модифицированной структуры и физических свойств методами оптической спектроскопии, в то числе спектроскопии комбинационного рассеяния света (КРС); - моделирование композитных материалов на основе индивидуальных наносистем. В результате исследования разработан простой протокол синтеза нанотрубок из метана или ацетилена методом каталитического химического осаждения из газовой фазы для сконструированной нами установки синтеза углеродных нанотрубок (УНТ). Для неразрушающего контроля структуры и физических свойств углеродных наноматериалов и двустенных углеродных нанотрубок (ДУНТ) развита методика их комплексной диагностики. Предложена теоретическая модель композитных материалов на основе УНТ. Развита теория функционализации УНТ биомолекулами и полимерами.