Анотації та інше

В книзі розглянуто способи синтезу багатошарових вуглецевих нанотрубок (ВНТ) методом осадження з газової фази з використанням складних оксидних каталізаторів типу АІ-Ре-Мо-О та джерел — вуглецю етилену, пропілену, пропан-бутану. Показана можливість регулювання структурних характеристик ВНТ зміною фазового складу та дисперсністю каталізатора. Описані методики деагломерації ВНТ в рідинах та окисного модифікування поверхні, синтез азотовмісних ВНТ. Викладено методологію одержання композиційних матеріалів, наповнених ВНТ з їхнім гомогенним розподілом у матрицях різної природи. Експериментально підтверджено механізм зміцнення низько наповнених матриць, який полягає в тому, що сітка нанорозмірного наповнювача створює прошарок самої матриці в нанорозмірному стані, і яка за рахунок поверхневої енергії має суттєво покращені властивості, ніж у звичайному стані.

В книзі також розглянуті науково-обґрунтовані способи одержання й очищення інтеркальованих сполук графіту (ІСГ) та термічно розширеного графіту (ТРГ) окисненням та термічною обробкою природного графіту. Надані результати досліджень структурних особливостей ІСГ та ТРГ. Проаналізовано основні методи формування суцільних матеріалів з порошку ТРГ, їх фізико-хімічні характеристики, сфери використання. Викладено фізико-хімічні основи формування модифікованих форм ТРГ, нанокомпозиційних матеріалів «ТРГ-вуглець» та «ТРГ-вуглець-вуглецеве волокно», «ТРГ-ВНТ» без в’яжучих речовин, результати дослідження їх мікроструктури та її впливу на фізико-механічні властивості композитів. Описано розроблений процес одержання наночастинок графену з регульованими розмірами методом анодного окиснення щільного матеріалу з ТРГ в лужному електроліті, які самозорганізуються в ЗБ-структури на провідних підкладках та є ефективним наповнювачем полімерних матеріалів.

Запропоновані можливі шляхи практичного використання одержаних матеріалів.

The book deals with the methods of synthesis of multilayer carbon nanotubes (CNTs) by gas phase deposition using complex AI-Re-Mo-O oxide catalysts and ethylene, propylene, and propane-butane carbon sources. The possibility of regulating the structural characteristics of CNTs by changing the phase composition and dispersion of the catalyst is shown. Methods of CNT deagglomeration in liquids and oxidative surface modification, syn-thesis of nitrogen-containing CNTs are described. The methodology of obtaining composite materials filled with CNTs with their homogeneous distribution in matrices of different nature is presented. The mechanism of hardening of low-filled matrices is experimentally validated, which is that the nanoscale filler grid creates a layer of the matrix itself in the nanoscale state, and which, due to surface energy, has significantly improved properties than in the normal state.

The book also discusses scientifically sound methods for the preparation and purification of graphite (IGG) and thermally expanded graphite (THG) by oxidation and thermal treatment of natural graphite. The results of studies of structural features of ISG and TWG are provided. The basic methods of formation of solid materials from the edge of the TG, their physicochemical characteristics, areas of application are analyzed. The physicochemical bases of formation of the modified forms of TPG, nanocomposite materials «TRG-carbon» and «TRG-carbon-carbon fiber», «TRG-CNT» without binders are presented.

The developed process of obtaining controlled size nanoparticles of graphene nanoparticles is described by the method of anodic oxidation of a dense material from TPH in an alkaline electrolyte, which self-anisysize in the WB structures on conductive substrates and is an effective filler of polymeric materials. Possible ways of practical use of the received materials are suggested.

Монографія призначена для студентів, магістрів, аспірантів, викладачів і наукових співробітників у області фізико-хімічного матеріалознавства, фізичної хімії, фізики конденсованого стану, фізико-хімії поверхні, матеріалознавства вуглецево-графітових матеріалів.

The monograph is intended for students, masters, graduate students, teachers and researchers in the field of physico-chemical materials science, physical chemistry, condensed-state physics, surface physics, carbon-graphite materials.

В книзі розглянуто способи синтезу багатошарових вуглецевих нанотрубок (ВНТ) методом осадження з газової фази з використанням складних оксидних каталізаторів типу АІ-Ре-Мо-О та джерел — вуглецю етилену, пропілену, пропан-бутану. Показана можливість регулювання структурних характеристик ВНТ зміною фазового складу та дисперсністю каталізатора. Описані методики деагломерації ВНТ в рідинах та окисного модифікування поверхні, синтез азотовмісних ВНТ. Викладено методологію одержання композиційних матеріалів, наповнених ВНТ з їхнім гомогенним розподілом у матрицях різної природи. Експериментально підтверджено механізм зміцнення низько наповнених матриць, який полягає в тому, що сітка нанорозмірного наповнювача створює прошарок самої матриці в нанорозмірному стані, і яка за рахунок поверхневої енергії має суттєво покращені властивості, ніж у звичайному стані.

В книзі також розглянуті науково-обґрунтовані способи одержання й очищення інтеркальованих сполук графіту (ІСГ) та термічно розширеного графіту (ТРГ) окисненням та термічною обробкою природного графіту. Надані результати досліджень структурних особливостей ІСГ та ТРГ. Проаналізовано основні методи формування суцільних матеріалів з порошку ТРГ, їх фізико-хімічні характеристики, сфери використання. Викладено фізико-хімічні основи формування модифікованих форм ТРГ, нанокомпозиційних матеріалів «ТРГ-вуглець» та «ТРГ-вуглець-вуглецеве волокно», «ТРГ-ВНТ» без в’яжучих речовин, результати дослідження їх мікроструктури та її впливу на фізико-механічні властивості композитів. Описано розроблений процес одержання наночастинок графену з регульованими розмірами методом анодного окиснення щільного матеріалу з ТРГ в лужному електроліті, які самозорганізуються в ЗБ-структури на провідних підкладках та є ефективним наповнювачем полімерних матеріалів.

Запропоновані можливі шляхи практичного використання одержаних матеріалів.

Монографія призначена для студентів, магістрів, аспірантів, викладачів і наукових співробітників у області фізико-хімічного матеріалознавства, фізичної хімії, фізики конденсованого стану, фізико-хімії поверхні, матеріалознавства вуглецево-графітових матеріалів.

The book deals with the methods of synthesis of multilayer carbon nanotubes (CNTs) by gas phase deposition using complex AI-Re-Mo-O oxide catalysts and ethylene, propylene, and propane-butane carbon sources. The possibility of regulating the structural characteristics of CNTs by changing the phase composition and dispersion of the catalyst is shown. Methods of CNT deagglomeration in liquids and oxidative surface modification, syn-thesis of nitrogen-containing CNTs are described. The methodology of obtaining composite materials filled with CNTs with their homogeneous distribution in matrices of different nature is presented. The mechanism of hardening of low-filled matrices is experimentally validated, which is that the nanoscale filler grid creates a layer of the matrix itself in the nanoscale state, and which, due to surface energy, has significantly improved properties than in the normal state.

The book also discusses scientifically sound methods for the preparation and purification of graphite (IGG) and thermally expanded graphite (THG) by oxidation and thermal treatment of natural graphite. The results of studies of structural features of ISG and TWG are provided. The basic methods of formation of solid materials from the edge of the TG, their physicochemical characteristics, areas of application are analyzed. The physicochemical bases of formation of the modified forms of TPG, nanocomposite materials «TRG-carbon» and «TRG-carbon-carbon fiber», «TRG-CNT» without binders are presented.

The developed process of obtaining controlled size nanoparticles of graphene nanoparticles is described by the method of anodic oxidation of a dense material from TPH in an alkaline electrolyte, which self-anisysize in the WB structures on conductive substrates and is an effective filler of polymeric materials. Possible ways of practical use of the received materials are suggested.

The monograph is intended for students, masters, graduate students, teachers and researchers in the field of physico-chemical materials science, physical chemistry, condensed-state physics, surface physics, carbon-graphite materials.