Углеродные наночастицы с заданной морфологией: синтез, структура и физико-химические свойства

Объектом исследования НИР являются процессы получения углеродных наночастиц (малослойных графенов, углеродных нанотрубок (УНТ) и т. д.) – расслоение терморасширенного графита в жидких средах, CCVD и микроволновой синтезы. Цель первого этапа НИР – получение углеродных наноструктур с заданной морфологией, исследование влияния природы углеродсодержащего сырья, условий проведения синтеза и состава катализаторов на структуру и свойства генерируемых углеродных наночастиц. В работе использовали следующие методы исследования: рентгенофазовый анализ, сканирующая и просвечивающая электронная микроскопия. В результате выполнения первого этапа НИР: Исследованы строение и способность к термическому расширению ряда бинарных и тройных соединений соинтеркалирования нитрата графита на основе природного чешуйчатого графита марки ГТ-1 с органическими интеркалантами (уксусная кислота, ацетонитрил, этилацетат, бутилацетат). Установлено, что предварительная подготовка образца оказывает значительное влияние на структуру и свойства оксида графита. Исследован процесс каталитического синтеза углеродных нанотрубок путем микроволнового пиролиза синтетических и природных полимеров на примере целлюлозы и полиэтилентерефталата при варьировании концентрации графита как микроволнового поглотителя. Синтезированы металлоксидные катализаторы роста углеродных нанотрубок общего состава Ni2Co / NaCl, проведен анализ их эффективности в каталитическом CVD-процессе синтеза УНТ по сравнению с катализаторами другого состава. Полученные результаты НИР представляют ценность для дальнейшего развития теоретических основ и эффективных методик получения углеродных и композитных наноматериалов с практически значимыми свойствами.