Работа посвящена исследованию особенностей синтеза, описанию структуры и применению полых углеродных нанооболочек размером 3−5 nm. Синтез полых углеродных нанооболочек проводили методом термолиза смеси ацетата никеля и лимонной кислоты в температурном интервале 500−700• C. В ходе химической реакции происходит образование зародышей никеля размером ∼ 3−5 nm, отделенных друг от друга углеродными слоями. При температуре отжига 600• C образуется наиболее упорядоченная, плотно-упакованная структура, равномерно распределенная по всему объему образца. В результате вытравливания никеля азотной кислотой были получены полые углеродные нанооболочки с высокой удельной площадью поверхности (∼ 1200 m 2 /g) и однородной структурой. Методом спектроскопии комбинационного рассеяния света показано, что графеноподобная структура углеродных нанооболочек до и после вытравливания никеля сохраняется, а их дефектность не увеличивается, что позволяет подвергать их новой обработке (функционализации) с целью получения дополнительных физических свойств. Полученные углеродные на-нооболочки использовали в качестве активного материала электродов для суперконденсатора. Проведенные электрохимические измерения показали, что удельная емкость суперконденсатора не опускается ниже 100 F/g при плотности тока 600 mA/g после 800 циклов зарядки/разрядки. ВведениеУглерод может существовать в различных аллотроп-ных модификациях и обладать набором уникальных фи-зических свойств. Разнообразие модификаций углерода обусловлено его способностью иметь химические связи разных типов.Углеродные материалы широко применяются в ме-дицине, химии и энергетике [1]. Возможности приме-нения в разных областях науки и техники привели к необходимости исследования структуры, физических и химических свойств углеродных материалов [2-4]. Известно, что углерод с графитовой структурой, где хорошо развита кристаллическая фаза, имеет ряд пре-имуществ по сравнению с аморфным углеродом из-за высокой электрической проводимости, термической стабильности и слабого окисления [5].В последние годы значительный успех был достиг-нут в получении сферических графитовых наноматери-алов. Данный класс наноматериалов включает в себя фуллерены и углеродные нанооболочки (УНО), однако фуллерены в отличие от УНО существуют главным образом в виде отдельных наноструктур. Графитовые УНО образуют трехмерную пеноподобную структуру с большой удельной площадью поверхности. Таким обра-зом, УНО наиболее предпочтительны для применения в доставке лекарственных препаратов [6-8], разделении газов [9], в топливных элементах [10-12] и для очистки воды [13]. Наиболее перспективно применение УНО в качестве материала для изготовления электродов в суперконденсаторах и литий-ионных батареях высокой емкости, которые демонстрируют стабильность характе-ристик при многократной перезарядке [14][15][16][17][18].Существуют разные методы получения углеродных наноматериалов (нанотрубок, наносфер, нановолокон, наночастиц), такие как лазерное испарение [19][20][21][22], химическое осаждение из газовой фазы [23,24], элек-тродуговой ра...
Представлены результаты экспериментов по синтезу нестехиометрических пленок оксидов титана при различных парциальных давлениях кислорода и мощностях разряда в реакторе при магнетронном распылении, а также результаты их термодинамического анализа. Увеличение парциального давления кислорода и снижение парциального давления титана при синтезе пленок приводит к фазовому переходу монооксида в диоксид титана, структурным изменениям пленки от мелкокристаллической к аморфной, а также изменению соотношения дефектов в материале пленки. Сопротивление пленок при этом растет на порядки своей величины. Теоретически и экспериментально показано, что это связано с изменением стехиометрического со пленок. Ключевые слова: диоксид титана, монооксид титана, парциальное давление кислорода и титана, стехиометрия, фазовый и структурный переход, прыжковая проводимость.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
customersupport@researchsolutions.com
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.