збірник наукових праць наносистеми, наноматеріали, нанотехнології 2022, том 20, випуск 3
English Українська
Отримати статтю →
Том рік сторінка
Випуски Автори PACS Передплатникам Для авторів
Пошук →
Розширений пошук

Випуски

 / 

2022

 / 

том 20 / 

випуск 3

 


Завантажити повну версію статті (в PDF форматі)

Ол. Д. Золотаренко, О. П. Рудакова, Н. Е. Аханова, Ан. Д. Золотаренко, Д. В. Щур, З. А. Матисіна, М. Т. Габдуллин, М. Уалханова, Н. А. Гаврилюк, О. Д. Золотаренко, М. В. Чимбай, І. В. Загорулько
Порівняльна аналіза продуктів синтези фуллеренів і вуглецевих наноструктур за використання графіту марок ЕГСП та МПГ-7
0725–0744 (2022)

PACS numbers: 61.48.-c, 62.23.Pq, 68.37.Hk, 68.37.Lp, 78.67.Sc, 81.05.U-, 82.45.Yz

Методом електродугового випаровування графіту марок ЕГСП (електроди графітові спеціяльні просочені) та МПГ-7 (дрібнозернистий щільний графіт) у середовищі інертного газу (He) одержано вуглецеві наноструктури (ВНС) різних типів і виконано порівняльну аналізу їхніх характеристик. Визначено оптимальні технологічні умови синтези ВНС з графітових анодних електрод порівнюваних марок. Методами сканувальної та просвітлювальної електронних мікроскопій досліджено будову синтезованих вуглецевих матеріялів і показано, що за випаровування графіту марки ЕГСП формуються одностінні та багатостінні вуглецеві нанотрубки навіть без застосування каталізатора. Проведено диференційно-термічну, термоґравіметричну та диференційну термоґравіметричну аналізи, за результатами яких встановлено температури початку взаємодії утворених ВНС з киснем повітря. За даними фотоспектральної аналізи продуктів синтези проведено розрахунки та показано, що фуллеренова складова, одержана за випаровування графіту марки ЕГСП, містить 10–12% фуллеренів С60 і С70, що не гірше показників графіту марки МПГ-7. А враховуючи дешевизну графіту марки ЕГСП у порівнянні з МПГ-7, можна стверджувати, що вуглецеві наноструктури (вуглецеві нанотрубки, фуллерени та фуллереноподібні структури), синтезовані з графіту марки ЕГСП, мають більш низьку собівартість. Такий факт є важливим результатом для синтези вуглецевих фуллеренових молекул, оскільки нині на основі них створюються нові нанотехнології.

Keywords: нанотехнологія, вуглецеві наноструктури, фуллерени, нанокомпозити, вуглецеві нанотрубки, графен, плазмове осаджування, електродугова плазмохемічна синтеза, графіт марки МПГ-7, графіт марки ЕГСП.


References
  1. N. S. Anikina, O. Ya. Krivushchenko, D. V. Schur, S. Yu. Zaginaichenko, and S. S. Chuprov, Trudy IX Mezhdunarodnoy Konferentsii ‘Vodorodnoye Materialovedenie i Khimiya Uglerodnykh Nanomaterialov’ (Sevastopol’, Crimea, Ukraine, 2005), p. 848 (in Russian).
  2. N. S. Anikina, S. Yu. Zaginaichenko, M. I. Maistrenko, A. D. Zolotarenko, G. A. Sivak, and D. V. Schur, Hydrogen Materials Science and Chemistry of Carbon Nanomaterials. Vol. 172 (2005), p. 207.
  3. Z. A. Matysina, S. Yu. Zaginaichenko, and D. V. Schur, Rastvorimost’ Primesey v Metallakh, Splavakh, Intermetallidakh, Fulleritakh [SolubilityofImpuritiesinMetals, Alloys, Intermetallics, Fullerites] (Dnepropetrovsk: NaukaiObrazovanie: 2006) (inRussian).
  4. N. S. Anikina, D. V. Schur, S. Y. Zaginaichenko, and A. D. Zolotarenko, Proc. of 10th International Conference ‘Hydrogen Materials Science and Chemistry of Carbon Nanomaterials’ (Sudak, Crimea, Ukraine, 2007), p. 680.
  5. N. S. Anikina, D. V. Schur, S. Y. Zaginaichenko, and A. D. Zolotarenko, Proc. of 10th International Conference ‘Hydrogen Materials Science and Chemistry of Carbon Nanomaterials’ (Sudak, Crimea, Ukraine, 2007), p. 676.
  6. D. V. Schur, S. Y. Zaginaichenko, A. D. Zolotarenko, and T. N. Veziroglu, Carbon Nanomaterials in Clean Energy Hydrogen Systems. NATO Science Series (2008), p. 85.
  7. D. V. Schur, S. Y. Zaginaichenko, A. D. Zolotarenko, and T. N. Veziroglu, Carbon Nanomaterials in Clean Energy Hydrogen Systems. NATO Science Series (2008), p. 95; https://doi.org/10.1007/978-1-4020-8898-8_7
  8. D. V. Schur, S. Yu. Zaginaichenko, E. A. Lysenko, T. N. Golovchenko, and N. F. Javadov, Carbon Nanomaterials in Clean Energy Hydrogen Systems. NATO Science Series (2008).
  9. A. D. Zolotarenko, D. V. Schur, S. Yu. Zaginaichenko, N. S. Anikina, Z. A. Matysina, O. Ya. Krivushchenko, V. V. Skorohod, An. D. Zolotarenko, and Al. D. Zolotarenko, Kniga Tezisov XI Mezhd. Konf. ‘Vodorodnoye Materialovedenie i Khimiya Uglerodnykh Nanomaterialov’ (Yalta, Crimea, Ukraine, 2009), p. 606.
  10. N. A. Gavrilyuk, N. E. Akhanova, D. V. Shhur, A. P. Pomytkin, A. Veziroglu, T. N. Veziroglu, M. T. Gabdullin, T. S. Ramazanov, Al. D. Zolotarenko, and An. D. Zolotarenko, Alternative Energy and Ecology (ISJAEE), 01–03: 47 (2021) (in Russian); https://doi.org/10.15518/isjaee.2021.01.004
  11. N. Ye. Akhanova, D. V. Shchur, A. P. Pomytkin, Al. D. Zolotarenko, An.D. Zolotarenko, N. A. Gavrylyuk, M. Ualkhanova, W. Bo, and D. Ang, J. Nanosci. Nanotechnol., 21: 2435 (2021); https://doi.org/10.1166/jnn.2021.18970
  12. I. V. Korotash, Eh. M. Rudenko, M. M. Nyshchenko, G. P. Prikhod’ko, O.I. Rzheshevska, and N. A. Gavrylyuk, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 29, No. 7: 849 (2007).
  13. S. P. Lykhtorovich, M. M. Nyshchenko, I. E. Galstyan, Eh. M. Rudenko, I.V. Korotash, O. I. Rzheshevska, G. P. Prikhodko, and N. A. Gavrylyuk, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 32, No. 4: 475 (2010).
  14. Y. M. Shulga, V. M. Martynenko, A. V. Krestinin, A. P. Kharitonov, G. I. Davidova, E. I. Knerelman, V. I. Krastev, and D. V. Schur, International Journal of Hydrogen Energy, 36, No. 1: 1349 (2011); https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2010.06.084
  15. D. V. Schur, A. D. Zolotarenko, A. D. Zolotarenko, O. P. Zolotarenko, and M. V. Chimbai, Physical Sciences and Technology, 6, Nos. 1–2: 46 (2019).
  16. H. W. Kroto, J. R. Heath, S. C. O’Brien, R. F. Curl, and R. E. Smalley, Nature, 318: 162 (1985); http://dx.doi.org/10.1038/318162a0
  17. D. V. Schur, S. Y. Zaginaichenko, and T. N. Veziroglu, International Journal of Hydrogen Energy,40, No. 6: 2742 (2015); https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2014.12.092
  18. A. G. Dubovoi, A. E. Perekos, V. A. Lavrenko, Yu. M. Rudenko, and T.V. Efimova, Nanosistemi, Nanomaterіali, Nanotehnologіi, 11, Iss. 12: 131 (2013) (in Russian).
  19. V. A. Lavrenko, I. A. Podchernyaeva, D. V. Shchur, An. D. Zolotarenko, and Al. D. Zolotarenko, Powder Metallurgy and Metal Ceramics, 56: 504 (2018); https://doi.org/10.1007/s11106-018-9922-z
  20. S. Yu. Zaginaichenko, D. V. Schur, M. T. Gabdullin, and N. F. Dzhavadov, Al’ternativnaya Ehnergetika i Ehkologiya (ISJAEE), 19–21: 72 (2018) (in Russian); https://doi.org/10.15518/isjaee.2018.19-21.072-090
  21. N. Akhanova, S. Orazbayev, M. Ualkhanova, A. Y. Perekos, A. G. Dubovoy, D. V. Schur, Al. D. Zolotarenko, An. D. Zolotarenko, N. A. Gavrylyuk, M. T. Gabdullin, and T. S. Ramazanov, Journal of Nanoscience and Nanotechnology Applications, 3, No. 3: 1 (2019); https://doi.org/10.18875/2577-7920.3.302
  22. G. P. Prikhod’ko, N. A. Gavrilyuk, L. V. Dijakon, N. P. Kulish, and A. V. Melezhik, Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii, 4, Iss. 4: 1081 (2006) (in Russian).
  23. Yu. I. Sementsov, N. A. Gavrilyuk, G. P. Prikhod’ko, A. V. Melezhyk, M. L. Pyatkovsky, V. V. Yanchenko, S. L. Revo, E. A. Ivanenko, and A. I. Senkevich, Chemistry and Biology, 757 (2007).
  24. Yu. Sementsov, N. Gavrilyuk, T. Aleksyeyeva, and O. Lasarenko, Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii, 5, Iss. 2: 351 (2007).
  25. Yu. I. Sementsov, N. A. Gavrilyuk, G. P. Prikhod’ko, and T. A. Alekseeva, Carbon Nanomaterials in Clean Energy Hydrogen Systems, 327 (2008).
  26. Yu. M. Shulga, S. A. Baskakov, A. D. Zolotarenko, E. N. Kabachkov, V. E. Muradian, D. N. Voilov, V. A. Smirnov, V. M. Martynenko, D. V. Schur, and A. P. Pomytkin, Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii, 11, Iss. 1: 161 (2013) (in Russian).
  27. A. A. Volodin, A. D. Zolotarenko, A. A. Belmesov, E. V. Gerasimova, D. V. Schur, V. R. Tarasov, S. Yu. Zaginaichenko, S. V. Doroshenko, An. D. Zolotarenko, and Al. D. Zolotarenko, Nanosistemi, Nanomaterіali, Nanotehnologіi, 12, Iss. 4: 705 (2014) (in Ukrainian).
  28. D. V. Schur, S. Y. Zaginaichenko, A. F. Savenko, V. A. Bogolepov, and N. S. Anikina, International Journal of Hydrogen Energy, 36, No. 1: 1143 (2011); https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2010.06.087
  29. D. V. Schur and V. A. Lavrenko, Vacuum, 44, No. 9: 897 (1993);https://doi.org/10.1016/0042-207X(93)90247-8
  30. Z. A. Matysina, O. S. Pogorelova, S. Yu. Zaginaichenko, and D. V. Schur, Journal of Physics and Chemistry of Solids, 56, No. 1: 9 (1995); https://doi.org/10.1016/0022-3697(94)00106-5
  31. Z. A. Matysina, S. Yu. Zaginaichenko, and D. V. Schur, International Journal of Hydrogen Energy, 21, Nos. 11–12: 1085 (1996); https://doi.org/10.1016/S0360-3199(96)00050-X
  32. Yu. M. Lytvynenko and D. V. Schur, Renewable Energy, 16, No. 1: 753 (1999); https://doi.org/10.1016/S0960-1481(98)00272-9
  33. Z. A. Matysina and D. V. Shchur, Russian Physics Journal, 44, No. 11: 1237 (2001); https://doi.org/10.1023/A:1015318110874
  34. Z. A. Matysina, S. Y. Zaginaichenko, D. V. Schur, and A. D. Zolotarenko, Al’ternativnaya Ehnergetika i Ehkologiya, 13–15: 37 (2017) (in Russian); https://doi.org/10.15518/isjaee.2017.13-15.037-060
  35. Z. A. Matysina, S. Y. Zaginaichenko, D. V. Schur, and A. D. Zolotarenko, Russian Physics Journal, 61, No. 2: 253 (2018);https://doi.org/10.1007/s11182-018-1395-5
  36. Z. A. Matysina, S. Y. Zaginaichenko, D. V. Schur, T. N. Veziroglu, and A. Veziroglu, International Journal of Hydrogen Energy, 43, No. 33: 16092 (2018); https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2018.06.168
  37. D. V. Schur, A. Veziroglu, S. Y. Zaginaychenko, Z. A. Matysina, and T. N. Veziroglu, International Journal of Hydrogen Energy, 44, No. 45: 24810 (2019); https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2019.07.205
  38. Z. A. Matysina, N. A. Gavrylyuk, M. Т. Kartel, A. Veziroglu, T. N. Veziroglu, A. P. Pomytkin, D. V. Schur, T. S. Ramazanov, M. T. Gabdullin, An. D. Zolotarenko, Al. D. Zolotarenko, and N. A. Shvachko, International Journal of Hydrogen Energy, 46, No. 50: 25520 (2021); https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2021.05.069
  39. D. V. Shchur, S. Yu. Zaginaichenko, Ayfer Veziroglu, T. N. Veziroglu, N. A. Gavrylyuk, A. D. Zolotarenko, M. T. Gabdullin, T. S. Ramazanov, Al. D. Zolotarenko, and An. D. Zolotarenko, Russian Physics Journal, 64, No. 1: 89 (2021); https://doi.org/10.1007/s11182-021-02304-7
  40. S. Yu. Zaginaichenko, Z. A. Matysina, D. V. Schur, and A. D. Zolotarenko, International Journal of Hydrogen Energy, 37, No. 9: 7565 (2012); https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2012.01.006
  41. D. V. Schur, M. T. Gabdullin, V. A. Bogolepov, A. Veziroglu, S. Yu. Zaginaichenko, A. F. Savenko, and K. A. Meleshevich, International Journal of Hydrogen Energy, 41, No. 3: 1811 (2016); https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2015.10.011
  42. D. V. Schur, N. S. Astratov, A. P. Pomytkin, and A. D. Zolotarenko, Trudy VIII Mezhdunarodnoy Konferentsii ‘Vodorodnoye Materialovedenie i Khimiya’ (Sudak, Crimea, Ukraine, 2003), p. 424 (in Russian).
  43. S. A. Tikhotskii, I. V. Fokin, and D. V. Schur, Izvestiya. Physics of the Solid Earth, 47, No. 4: 327 (2011); https://doi.org/10.1134/S1069351311030062
  44. V. A. Lavrenko, D. V. Shchur, A. D. Zolotarenko, and A. D. Zolotarenko, Powder Metallurgy and Metal Ceramics, 57, No. 9: 596 (2019); https://doi.org/10.1007/s11106-019-00021-y
  45. An. D. Zolotarenko, Al. D. Zolotarenko, A. Veziroglu, T. N. Veziroglu, N. A. Shvachko, A. P. Pomytkin, N. A. Gavrylyuk, D. V. Schur, T. S. Ramazanov, and M. T. Gabdullin, International Journal of Hydrogen Energy, 47, Iss. 11: 7281 (2021); https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2021.03.025
  46. Bol’shaya Sovetskaya Ehntsiklopediya [Great Soviet Encyclopedia] (Moscow: Sovetskaya Ehntsiklopediya: 1969–1978) (in Russian)
Creative Commons License
Усі статті ліцензовано на умовах Ліцензії Creative Commons із зазначенням авторства — без похідних 4.0 Міжнародна
©2003—2022 НАНОСИСТЕМЫ, НАНОМАТЕРИАЛЫ, НАНОТЕХНОЛОГИИ Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова Национальной Академии наук Украины.
Електрона пошта: tatar@imp.kiev.ua Телефони та адреса редакції Про збірник Угода користувача