Модифікація вуглецевих наносфер кисневмісними групами окисненням у нітратній кислоті

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorКирпач, Костянтин Олексійовичuk
dc.contributor.authorПолункін, Євген Васильовичuk
dc.contributor.authorKyrpach, K. O.en
dc.contributor.authorPolunkin, Ye. V.en
dc.contributor.authorКирпач, К. А.ru
dc.contributor.authorПолункин, Е. В.ru
dc.date.accessioned2016-10-31T17:18:10Z
dc.date.available2016-10-31T17:18:10Z
dc.date.issued2015
dc.description.abstractenBackground. Purification and functionalization of carbon nanomaterials is an important task to get nanoparticles with a narrow size distribution which will be soluble in organic substrates that allow effectively find practical using of these nano-objects. Objective. Specifying of the influence of nitric acid oxidation of carbon nanospheres on their structure and chemical composition. Methods. The oxidation of the initial samples at 120 °C in solutions of nitric acid of different concentrations was carried out to estimate structural changes. Structural changes and chemical composition were evaluated according to Raman spectroscopy and infrared spectroscopy. Results. For the first time it is presented the changes in the structure and chemical composition of the oxidized in nitric acid, which was selected as a relatively mild oxidizer, the samples of carbon nanospheres obtained by the high-frequency arc-discharge synthesis using both cyclohexane or propane-butane. The carbon nanospheres’ sizes are about 5 to 50 nm, the spheres have multilayer structure. It is found that with increasing the acid concentration from 15 to 60 wt.% oxidized product yield decreases and the percentage of oxygen in samples increases. Conclusions. Functionalization of carbon nanospheres by oxidation results in nanoparticles with a significant amount of oxygen-containing groups including COOH, C=O, C—O—C, C—OH. It was found that the oxidation of carbon nanospheres with nitric acid leads to a change of their microstructure with increasing interaction between the grapheme layers and the formation of “ideally” inserted layers, as revealed from the shift of the bands in the Raman spectra.en
dc.description.abstractruПроблематика. Очистка и функционализация углеродных наноматериалов является важной задачей для получения наночастиц с узким распределением по размерам, которые будут растворимы в органических субстратах, что позволит эффективно находить практическое применение этим нанообъектам. Цель исследования. Определение влияния окисления азотной кислотой углеродных наносфер на их структуру и химический состав. Методика реализации. С целью оценки структурных изменений было проведено окисление исходных образцов при температуре 120 °С в растворах азотной кислоты различной концентрации. Структурные изменения и химический состав были оценены по данным спектроскопии комбинационного рассеяния (КР) и инфракрасной спектроскопии. Результаты исследования. В работе впервые представлены изменения структуры и химического состава окисленных азотной кислотой, выбранной в качестве относительно мягкого окислителя, образцов углеродных наносфер, которые были получены высокочастотным электродуговым синтезом из циклогексана или смеси пропан-бутана. Размеры углеродных наносфер составляют 5–50 нм, сферы имеют полислоистую структуру. Установлено, что с увеличением массовой концентрации кислоты от 15 до 60 % уменьшается выход окисленного продукта и растет процентное содержание кислорода в образцах. Выводы. Функционализация углеродных наносфер окислением дает в результате наночастицы со значительным количеством кислородсодержащих групп: СООН, С=О, С–О–С, С–ОН. Обнаружено, что окисление углеродных наносфер азотной кислотой ведет к изменению их микроструктуры с усилением взаимодействия между графеновыми слоями и образованием “идеально” вложенных слоев, о чем свидетельствует смещение полос в спектрах КР.ru
dc.description.abstractukПроблематика. Очистка та функціоналізація вуглецевих наноматеріалів є важливою задачею для одержання наночастинок з вузьким розподіленням за розмірами, які будуть розчинні в органічних субстратах, що дасть змогу ефективно знаходити практичне застосування цим нанооб’єктам. Мета дослідження. Виявлення впливу окиснення нітратною кислотою вуглецевих наносфер на їх структуру та хімічний склад. Методика реалізації. З метою оцінки структурних змін було проведено окиснення вихідних зразків за температури 120 °С у розчинах нітратної кислоти різної концентрації. Структурні зміни та хімічний склад було оцінено за даними спектроскопії комбінаційного розсіяння (КР) та інфрачервоної спектроскопії. Результати дослідження. У роботі вперше представлено зміни структури та хімічного складу окиснених нітратною кислотою, вибраною як відносно м’який окисник, зразків вуглецевих наносфер, що були одержані високочастотним електродуговим синтезом з циклогексану або суміші пропан-бутану. Розміри вуглецевих наносфер становлять 5–50 нм, сфери мають полішарувату структуру. Встановлено, що зі збільшенням масової концентрації кислоти від 15 до 60 % зменшується вихід окисненого продукту та зростає процентний вміст кисню в зразках. Висновки. Функціоналізація вуглецевих наносфер окисненням дає в результаті наночастинки зі значною кількістю кисневмісних груп: СООН, С=О, С–О–С, С–ОН. Виявлено, що окиснення вуглецевих наносфер нітратною кислотою веде до зміни їх мікроструктури з посиленням взаємодії між графеновими шарами та утворенням “ідеально” вкладених шарів, про що свідчать зміщення смуг у спектрах КР.uk
dc.format.pagerangeС. 102-108uk
dc.identifier.citationКирпач К. О. Модифікація вуглецевих наносфер кисневмісними групами окисненням у нітратній кислоті / К. О. Кирпач, Є. В. Полункін // Наукові вісті НТУУ «КПІ» : науково-технічний журнал. – 2015. – № 6(104). – С. 102–108. – Бібліогр.: 16 назв.uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/17923
dc.language.isoukuk
dc.publisherНТУУ «КПІ»uk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.source.nameНаукові вісті НТУУ «КПІ»: науково-технічний журналuk
dc.status.pubpublisheduk
dc.subjectвуглецеві наносфериuk
dc.subjectокисненняuk
dc.subjectнітратна кислотаuk
dc.subjectспектроскопія комбінаційного розсіянняuk
dc.subjectінфрачервона спектроскопіяuk
dc.subjectcarbon nanospheresen
dc.subjectoxidationen
dc.subjectnitric aciden
dc.subjectRaman spectroscopyen
dc.subjectinfrared spectroscopyen
dc.subjectуглеродные наносферыru
dc.subjectокислениеru
dc.subjectазотная кислотаru
dc.subjectспектроскопия комбинационного рассеянияru
dc.subjectинфракрасная спектроскопияru
dc.subject.udc66.094.3-92:547.689.9uk
dc.titleМодифікація вуглецевих наносфер кисневмісними групами окисненням у нітратній кислотіuk
dc.title.alternativeThe Modification of Carbon Nanospheres with Oxygen-Containing Groups by the Oxidation in Nitric Aciden
dc.title.alternativeМодификация углеродных наносфер кислородсодержащими группами окислением в азотной кислотеru
dc.typeArticleuk
thesis.degree.level-uk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
NV2015_6_13Kyrpach.pdf
Розмір:
915.66 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
7.71 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Наукові вісті НТУУ «КПІ»: науково-технічний журнал, № 6(104)