нанотрубки (Углеродные нанотрубки), страница 24

Установлено. что при напряженности магнитного поля ! 9 Тл эисрпш выс>раива>шя в 28 ->- 3 раз превышает !19 значение И; так по свыше 90 34 однослойных УНТ имеют угол осевой ориентации менее 17'. Вариантом практического применс ния материала с ориентированными УНТ является его осажденнс под давлением 15 МПа из суспензии с образованием пленки на нейлоновой мембране. Плотность упаковки УНТ в мембране со. ставляет 50 ;4 от предельно достижимого значения длгг УНТ (1О, 10). Мембраны с выстроенными УНТ обладают более высоким коэффициентом диффузного отражения поляризованного из.

лученги, зависящего от ориентации направления поляризации относительно направления магнитного поля !1!1. Применение УНТ в химической технологии, В основе мио. гих технологических применений нанотрубок лежат свойства удельной поверхносги и химической стабильности, Эта даст' Воз. можность использовать УНТ в качестве пористого ьитериала в сггтах, фнльтрах, пааарптах хнлчнческан технплаенгг и др Обив.

ружено различие в характере взаимодействия молекул гйзй и жидкости со стенками УНТ и макроскопичсскими поверхностями, Скорость прохождения газов и жидкостей чсрсз мембрану на базе УНТ увеличивается на 1 — 3 порядка. Внутренняя поверхность УНТ является гладкой на длине, сопоставимой с рйзмсрйми йтамй, В то врсьиг кйк маг<росггопи~гескис поверхности пористых материалов обладают шероховатостями на значительно больших размерах. По этой причине характер взаимодействия атомных частиц со стенками УНТ в большей степени соответствует зеркальному, а нс диффузному отражению, как в случае макроскопическнх поверхностей.

Энергия сорбции газовых молекул внутренней поверхностью УНТ имсст порядок нескольких десятков градусов Кельвина, что исключает сарбцию молекул внутри УНТ и облегчает их свободное прохождение по каналу. Поскольку жидкость также испытывает скольжение по поверхности УНТ, граничнью условия равенства нулга скорости потока у поверхности УНТ нс выполняютсн. Ме.ггбрагггг из пленки вертикально упорядоченных двухслойных УНТ, введенные в матрицу нитрида кремния, способны пропускать через нянотрубки, а нс между ними частицы с поперечными размерами 1,3...

2,0 нм !11 $. Высокис показатели удельной повсрхности, пористости и элсктросопративлснин УНТ позволили применять их для изготов- )20 ленин элекгпрадав вг гсокоелгкггх электрахнмнческнх кагн)енсатарав с большой удельногг,гган/ггаснгью !21 Полученные при каталитическом разложении углеводородов многослойные УНТ диаметром 8 нм, объсдинснныс в пучки диаметром 2 мкм и длиной 20 мкм, после ультразвукового диспергирования в азотной кислоте и присоединения к ним химических групп -СООН, -ОН и -СОН абраювывали сплошные взаимосвнзаниыс структуры. Полые электроды, изготовленные из этих структур, имели диаметр 8,3 см, ~олщину 0,0025 см, плотность 0,8 г/см', средний диаметр пор 9 2 им при почти полном отсутствии микропар мшюс 2 нм. Удельнан поВсрхнасть мйтсрияла элсктрадРВ саставиля 450 м /г, что меньше показателя для актнвированного угля (1000 м /г).

Однако отсутствие микропор делает эту поверхность более доступной для электролита в виде 30г)в-ного раствора сорной кислоты. Удельиос сопротивление материала электродов равна 1,6 Ом м. В испытаниях образца кандснсятора с полыми элсктродями той же толщины и диаметром 1,25 см опрсдслсны его удельная емкость !04 Ф/г н удельная мощность 8 кВт/кг при удельном энергосодержании 1„5 кДж/кг. Отмспгм, что запасенную энсршпо конденсата!)я изВлсгсяли и!)и *гастатях па!Эядггя ! 00 Гц В Отли'гис От известных конденсаторов„нс содержащих УНТ.

длн которых типичная прсдельнан частота нс превышает 6 Гц. В техиичсскай литературе содержатся данные о возмон<ности использования УНТ в литиевых батарейках )9!. Имеются предложения об использовании УНТ для хранения Водорода и радиоактивных отходов. Приведены схемы устройств для введения водорода в УНТ !/х 9!.

Однако в соответетвни с даннымн падраэд. 2.1.2 нйсгаггщсй рйбаты эффсктггвнасть х!гггнсгггггг Вадарадй В УНТ нй современном этапе вызывает сомнения. Для некоторых химичсс«их реакций открытыс У1-1Т явл>потея каталнзптаргмь Их используют. например, в виде подложки при гетсрогсннам катализе с !зазмсщясмым Внут!зи и снаружи нйнатрубок пйлладисм !2!. связывают нанотрубку с расположенным талька снйругки рутсиисм !г)! или осуществляют реакцию непосредственна В полости гшногр)бки !2!. Огзгс~гастсн, чта ката:игтичсская активность открытых УНТ заметно выше активности закрытых УНТ и графита Частицы палладин с поперечным размерои 5 нм располагшотсн сгга!Зхгкгг нанатртбок подложки. й !2! СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ »н меньшие частицы — внутри УНТ. Наличие УНТ и благородных металлов благоприятствует протеканию каталнтической реакции 121. Примерами каталитических реакций внутри УНТ являются частичное восстановление МоО> до МоО> в потоке водорода при 475 'С, восстановление оксида никеля до металлического никеля ил Р1 Большое число др)тих приыеров использовании УНТ содер.

>нится в работах, угьомянутых в списке литературы, 1, Фролов В.В. Химия. Учеб, иособис для машиностроит. сиси. вузов. 3-с изд., исрераб. н дои. Мх Высш. шк., 198Г>. 543 с. 2, Епелкнн Л.В. Углерадныс нанотрубки // УФН. !997. Т. 167. № 9. С 94Г> — 972. 3, Епеякнй Л.В., Е">гггр>гг>е Ь:.!!. Фуллсрсиы // УФН. 1993. Т. 1бЗ. № 2, С. ЗЗ -ГО 4, Харрис П.

Углсродньш нанотрубки и родствсниыс структуры. Новые материалы ХХ1 вака: Пср, с англ.Мх Тсхносфсра, 2003. Ззб с. 5, Епеякггй Л.В., (..ннрное Ь, !!. Фуллерены и структуры углерода // УФН. 1995, Т. !Г>5. /4 9, С. <!77- 1009. б, Егеякий х!.В. Сарбцианныс свойства углеродных наиосгрукгур В УФН 2004 Т 174 № 11 С 1191 — 123! 7. Е»ег!кггй г!.В. Эндоздральиыс структуры // УФН. 2000. Т, 170. № 2, С,! !3 — 142, 8. Ееег!кгг!г Л.В. Углсродныс нанотрубки и их эхиюсионныс свойства // УФН,2002 Т. !72. №4. С.40! -438.

9. !7ул '!, (>>а>ге Ф. Наиотс>оюлопш / Пер, с англ. М.; Тсхиосфсрв, 2004. 328 с, !0.,>!гнгнкогг П.П, Углсродныс ианотрубки; строс>во, свойства, иримснсния. Мх БИНОМ. Лаборатория знаний, 200Г>. 248 с, !1. Е>гег!кгг!г:!.В. Механические свойства )тлсродиых наноструктур н материалов на их аснаас В У<РН. 2007. Т ! 77. № 3. С.

233 — 274. !2, !!ок!>г>гггггг>ггггг Л,В„!/ок!ннншпый В В. Дысль>гьььцььонггый механизм формировииш нанотрубок // Писыш в )КТФ. 2003. Т. 29, выи. !2. С. 21-24. 13. >!оеоггггк !Се Е., Пг>г>г>гг.!.>1!. Образовашю и рост > глсродиых наноструктур — фуллеренов, ианочастиц, ианотрубок и конусов // У>РН. 1997. Т. 167. № 7, С.

75! — 774. 14. Наиотсхнолагзгя в бливтайшсм дссвтилстии Прогноз ивиравлсиия исследований / Под рсд. М.К. ['око, Р С Уилыигса, П, Аливисатоса: Пср с англ. Мх Мир. 208!2. 292 с. !23 ОГЛАВЛЕНИЕ Введоине. ...3 1, Структура углеродных нанотрубок й 1.1, Однослойные нанотрубки . 9 1.2. Многослойные наиотрубки ....................................................„,15 2, Свойства углеродных ианотрубок .. .....„........ 18 2,1, Физические свойства ...18 2.1.1.

Смачиваемосгь. ..18 2,1.2. Сорбциониыс свойства . 22 2.1.3, Электрические свойства ., 28 2П.4, Магнитные свойства. ,.46 2.2. Механические свойства, ..47 2,3, Элсктромсхапичсскнс свойства,.,.,,, .., ., 55 3, Методы получения углеродных нинотрубок ....„„... „....,.....,......,......... 58 3.1. Получение ианотрубок в макроскопичсских количествах .....,...... 58 3.2.

Методы очистки, разделения и изменения формы нанотрубок.....70 4. Механизм роста углеродных нанотрубок....,.....„.........„„„„..„„„„„„, 75 5. Прнмеисиис углеродных иаиотрубок. ..82 Список литературы .. 123 .