'
Лишних М.А.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК *
Аннотация:
в данной статье рассматриваются перспективы применения углеродных нанотрубок при создании новых материалов, описываются их свойства, приводится сравнение с уже существующими материалами
Ключевые слова:
наноматериалы, нанокомпозит, нанотрубки, углеродные нанотрубки
УДК 678.7
Лишних М.А.
студент 2 курса магистратуры
Тамбовский государственный технический университет
(г. Тамбов, Россия)
ПРЕДПОСЫЛКИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК
Аннотация: в данной статье рассматриваются перспективы применения углеродных нанотрубок при создании новых материалов, описываются их свойства, приводится сравнение с уже существующими материалами.
Ключевые слова: наноматериалы, нанокомпозит, нанотрубки, углеродные нанотрубки.
Процесс получения и использования материалов, имеющих в составе наночастицы, является одним из наиболее перспективных направлений развития современной науки [1-2]. В этой связи интерес представляет разработка принципов получения полимерных нанокомпозитов, в которых наночастицы взаимодействуют с полимерной матрицей не на макро- а на наноуровне [3]. Вследствие такого взаимодействия образуется нанокомпозит, имеющий упорядоченную внутреннюю структуру. Маленькие, но чрезвычайно прочные углеродные нанотрубки (УНТ), расположенные между макромолекулами, увеличивают прочность материала, при этом заметно повышаются электро- и теплопроводность, износостойкость, а также термостойкость нанокомпозитов.
В качестве наномодифицирующей добавки возможно использовать различные марки углеродных нанотрубок, синтезируемых на промышленном производстве – ООО «Нанотехцентр», г. Тамбов.
«Таунит» – углеродные нанотрубки диаметром 20…70 нм с преимущественно конической формой графеновых слоев, переплетенные между собой и образующие клубки, в которых длина нанотрубок может достигать нескольких микрон (рис. 1, а). «Таунит-М» (рис. 1, б) состоит преимущественно из цилиндрических нанотрубок средним диаметром 8…15 нм длиной около 2 мкм, состоящих из 6 – 10 слоев углеродных атомов. «Таунит-МД» (рис. 1, в) характеризуется тем, что 40…60% от общего объема материала занимают прямые или волнистые цилиндрические нанотрубки диаметром 30…80 нм, расположенные параллельно друг другу и образующие пучки. Основные физические свойства этих материалов приведены в таблице 1 [4].
Наиболее перспективным считается использовать вышеперечисленные марки УНТ с привитыми на их поверхность функциональными карбоксильными группами, обладающими высоким сродством к полимерным матрицам. Для качественной идентификации поверхностных функциональных групп приведены ИК-спектры исходных и окисленных УНТ (рисунок 2).
В наличие карбоксильной группы можно убедиться сравнив рисунок 2 а и 2 б, в отличии от 2 а на рисунке 2 б появляется пик поглощения при 1628 см–1, присутствие которого обычно связывают с наличием связи углерода с кислородом в группе >С=О.
Ниже приведены изображения, сделанные с помощью трансмиссионного электронного микроскопа функцианализированных карбоусильными группами углеродных нанотрубок рис.3.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
С.Н. Чвалун. Полимерные нанокомпозиты / С.Н. Чвалун // Природа. – 2000. - №7. – С. 1-12.
Блохин, А.Н. Влияние нанодисперсных частиц на прочностные свойства полимерных матриц / А.Н. Блохин, В.П. Таров, М.С. Толстых // Вестник Тамбовского государственного технического университета. – 2012. – Т. 18. - № 3. – С 737-741.
Ткачев, А.Г. Углеродные наноматериалы серии «Таунит»: производство и применение/ А.Г. Ткачев, А.В. Мележик, Т.П. Дьячкова, А.Н. Блохин, Е.А. Буракова, Т.В Пасько // Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. – 2013. – Т. 56. - № 4. – С 55-59.
Дьячкова, Т.П. Методы функционализации и модифицирования углеродных нанотрубок / Т.П. Дьячкова, А.Г. Ткачев.- Москва, Издательский дом «Спектр», 2013. — 152 с.
Lishnih M.A.
2nd grade master student
Tambov State Technical University
(Russia, Tambov)
PREREQUISITES FOR THE USE
OF CARBON NANOTUBES
Abstract: This article examines the prospects for the use of carbon nanotubes in creation of the new materials, describes the properties of new materials, a comparison with existing materials.
Keywords: nanomaterials, nanocomposite, nanotubes, carbon nanotubes.
Номер журнала Вестник науки №5 (50) том 1
Ссылка для цитирования:
Лишних М.А. ПРЕДПОСЫЛКИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК // Вестник науки №5 (50) том 1. С. 178 - 183. 2022 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/5570 (дата обращения: 29.03.2024 г.)
Вестник науки СМИ ЭЛ № ФС 77 - 84401 © 2022. 16+
*