Особенности структуры опаловых фотонных кристаллов Абрамова В. В



страница15/34
Дата15.04.2013
Размер3.51 Mb.
ТипДокументы
1   ...   11   12   13   14   15   16   17   18   ...   34

Получение композиционных вяжущих с заранее заданными свойствами, прогнозируемыми на наноуровне

Кожухова Н.И., Сорокина С.В.

магистрант, студент

Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова,

институт строительного материаловедения, Белгород, Россия

E-mail: kozhuhovanata@yandex.ru

В условиях имеющейся на сегодняшний день основной тенденции развития стройиндустрии, направленной на разработку и внедрение энерго- и ресурсосберегающих эффективных технологий очень актуально создавать материалы, свойства которых можно проектировать на стадии подготовки сырьевых компонентов.

Одним из наиболее перспективных материалов в области строительного материаловедения является композиционное цементное вяжущее.

В результате проведенных исследований выявлено, что кремнеземсодержащая порода различной генетической принадлежности как один из основных компонентов композиционного цементного вяжущего в силу своих типоморфных особенностей обладает различной фазово-размерной гетерогенностью. Более того, в зависимости от типа происхождения, кремнезем изначально имеет различное содержание наноразмерной составляющей [1].

Также, экспериментальным путем доказано, что наноразмерная составляющая кремнезема выполняет функцию активного компонента при получении бетонов на основе композиционных вяжущих, а прочностные характеристики конечного бетонного продукта имеют прямопропорциональную зависимость от содержания наночастиц в сырьевом материале (рис. 1).




Рисунок – Зависимость прочностных и фазовых характеристик синтезированных композитов от типа применяемого кремнеземсодержащего сырья: ряд 1 - % аморфной фазы в кремнеземсодержащем материале; ряд 2 – концентрация C-S-H в цементном камне, отнесенная к концентрации C-S-H в композите на основе перлита; ряд 3 – предел прочности при сжатии, композита, отнесенная к прочности композита на основе перлита.


Таким образом, имея некий критерий зависимости можно говорить о направленном регулировании выходных параметров композиционных вяжущих путем варьирования содержания наноразмерной составляющей сырья. В данной работе используется самый простой и наиболее распространенный способ изменения содержания наноразмерной составляющей – это механоактивация.

Литература


  1. Кожухова Н.И. К проблеме выбора кремнеземсодержащего компонента композиционных вяжущих./ Функциональные и конструкционные наноматериалы: сборник материалов Всеросийской школы-семинара молодых ученых и преподавателей. Белгород: Изд-во БелГУ, 2008. – С.
    101–102

Синтез тонких пленок оксида иттрия из растворов металлорганических прекурсоров

Королёв В.В.

студент 2 курса

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова,

Факультет наук о материалах, г. Москва, Россия

headshotnew@gmail.com
В настоящее время интенсивно развиваются технологии высокотемпературных сверхпроводящих (ВТСП) материалов второго поколения (протяженные сверхпроводники). Они представляют собой сложные эпитаксиальные гетероструктуры на протяженных металлических подложках (лентах) из никелевых сплавов и состоят из буферных, сверхпроводящего и защитного слоев.

Для ВТСП-материалов второго поколения особое значение приобретает проблема создания простого, удобного и дешевого метода синтеза, позволяющего воспроизводимо получать протяженные функциональные слои высокого качества. Наиболее перспективными являются методы, основанные на химическом осаждении из растворов (ChemicalSolutionDeposition, CSD). Основными преимуществами такого подхода являются легкость введения различных компонентов в раствор, являющийся прекурсором, и возможность осаждения функциональных слоев без использования пониженного давления, что позволит снизить конечную стоимость длинномерных лент сверхпроводников. Однако успешное развитие этого метода возможно лишь при наличии таких исходных соединений, которые образуют устойчивые растворы и пленки на поверхности никелевых лент и легко разлагаются с образованием нужного материала.

Наиболее часто используемыми материалами буферных слоев для ВТСП второго поколения являются различные тонкие пленки оксидов: CeO2, Y2O3, YSZ, CSZ, Ce2Y2O7. Задача данной работы состоит в синтезе эпитаксиальных тонких пленок буферных слоев на основе оксида иттрия, что подразумевает поиск подходящего прекурсора, оптимизацию условий нанесения и характеристику полученных слоев.

Поиск прекурсоров проведен среди разнолигандных комплексов карбоксилатов, β-дикетонатов и нитратов РЗЭ с глимами, гликолями и аминоспиртами; предложена стратегия растворителя как лиганда, участвующего в разнолигандном комплескообразовании. Для характеристики РЛК использованы методы электроспрей и МАЛДИ масс-спектроскопии, элементного анализа, комплексонометрии, термогравиметрии. В работе оценены такие важные характеристики прекурсоров как их вязкость, углы смачивания, температура разложения и на их основе выбраны условия нанесения иттрий-содержащих тонких пленок. Исходя из близости параметров кристаллической решетки, в качестве подслоя был выбран MgO – монокристалл (001) и тонкий слой MgO, нанесенный на никелевую ленту. Полученные тонкие слои проанализированы методами ЛРА, АСМ, РЭМ, РФА, EBSD.
Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ № 080301012.

Кристаллическая структура, зёренное строение и диэлектрические спектры бессвинцовых сегнетокерамик на основе нестехиометрического ниобата натрия

Кравченко О.Ю.

Аспирант

Научно-исследовательский институт физики Южного федерального университета,

Ростов-на-Дону, Россия

E-mail:olukrav@mail.ru

Основой большинства функциональных материалов микроэлектроники и пьезотехники являются твёрдые растворы сложнооксидных перовскитовых (ABO3) соединений, характерной особенностью которых является нестехиометричность свойств за счёт летучести A-O (Pb, щелочные металлы (ЩМ)) компонентов (y-нестехиометрия), переменной валентности B-катионов (Ti, Nb, W), лёгкости "потери" кислорода (-нестехиометрия). Различие в структурных организациях указанных видов несовершенств, связанное с неодинаковостью порождающих их дефектов – точечных (-нестехиометрия), протяжённых (-нестехиометрия), – определяет их влияние на разные электрофизические характеристики: электропроводящие, пьезодиэлектрические. И если первое достаточно хорошо изучено, то роль нестехиометрии по соотношению катионов в формировании диэлектрических свойств рассмотрена в единичных работах, при этом в меньшей степени эти исследования коснулись соединений типа AIBVO3 (AI – ЩМ). Усилившийся же в последнее время интерес к бессвинцовым материалам и экологически безопасным промышленным технологиям побудили нас предпринять изучение свойств y  нестехиометрического ниобата натрия (НН).

Целью настоящей работы явилось установление закономерностей формирования кристаллической структуры, зёренного строения и диэлектрических свойств в НН с широкой вариацией индекса (yнестехиометричности.

Объект исследования – НН состава Na1-y□yNbO3-y/2y/2 (y = 0; 0,02; 0,04; 0,06; 0,08; 0,10; 0,12; 0,15; 0,20, □ – обозначение вакансий).

Рентгенофазовый и прецизионный рентгеноструктурный анализы проводили методом порошковой дифракции на дифрактометрах ДРОН-7 и АДП.

Выявление зёренного строения керамик осуществляли термическим травлением полированных поверхностей образцов. Микроструктуру керамик исследовали визуальным наблюдением и по фотоснимкам, сделанным на микроскопе Neophot-21 (Karl Zeis - Vena) при 500-кратном увеличении.

Измерения температурно-частотных зависимостей относительной диэлектрической проницаемости, /0, и тангенса угла диэлектрических потерь, tg, неполяризованных образцов осуществляли в диапазонах (25 ÷ 700) оС, (25 ÷ 106) Гц на установке, включающей в себя измеритель иммитанса Е7-20.

Получены зависимости относительной диэлектрической проницаемости, /0, и тангенса угла диэлектрических потерь, tg, от температуры, Т, на различных частотах, f, переменного измерительного электрического поля и пиковых значений относительной диэлектрической проницаемости, (/0)max, температуры Кюри, Тк, и температурного гистерезиса, Тк, от значения индекса нестехиометрии, у.

Установлено, что при нарушении стехиометрии в А-подрешётке НН изменяются кинетика спекания (с участием жидкой фазы при малых y и твердофазное при y ≥ 0,06); динамика рекристаллизационных процессов (с чрезмерным ростом анизотропных зёрен при малых y и обычное формирование зёренной структуры при y ≥ 0,06); фазовая картина, обусловленная вариацией мультиплетности моноклинной ячейки; устойчивость сегнетоэлектрического состояния, ослабевающая по мере увеличения y; характер дисперсионных явлений ниже температуры Кюри (слабых и практически отсутствующих в зависимости от количества возникающей Q-фазы).

Исследование физико-химических свойств наночастиц функционализированных биополимерными покрытиями

Крамор Р.В.1, Алексеева О.В.1, Константинова М.Л.1,

Варфоломеев С.Д.1, Тарасов А.Л.2, Кустов Л.М.2

Младший научный сотрудник

1Учреждение Российской академии наук Институт биохимической физики

им. Н.М. Эмануэля РАН

2Учреждение Российской академии наук Институт органической химии

им. Н.Д. Зелинского РАН

E-mail: velekap@mail.ru

В настоящее время активно развиваются исследования в области создания принципиально новых материалов путем модификации их поверхности и придания им нового комплекса свойств, которыми они не обладали в первоначальном виде. Перспективным направлением является функцианализация поверхности наночастиц различными биополимерами. Подобные биополимерные покрытия отличаются биосовметимостью, экологичностью, т.к. являются биоразлагаемыми. Покрытия различаются по составу функциональных групп на поверхности, что актуально в прикладном отношении и открывает пути их дальнейшего использования. Так были разработаны нанозимы - принципиально новый класс катализаторов на основе функционализированных наночастиц. При их конструировании и выборе каталитических компонент использовалась информация о структуре активных центров ферментов, в частности гликозидаз [1, 2].

В настоящей работе были исследованы гидролитические свойства нанозимов, способных вести процесс гидролиза - и -гликозидных связей биомассы, изучена кинетика гидролиза биомассы. Контроль за процессом проводился по накоплению глюкозы с применением гексокиназного метода и УФ-спектроскопии. Продукты гидролиза были проанализированы с помощью масс-спектроскопии. Показано, что скорость гидролиза под действием нанозимов при tº=80Cº и соотношении с биомассой (1:1, 1:2) сравнима со скоростью ферментативного гидролиза биомассы. Основными продуктами гидролиза являются мальтоза и глюкоза. На основе полученных результатов сделан вывод о том, что механизм действия полученного катализатора сравним с механизмом действия гликозидаз [3, 4].
Литература

  1. Klass, L.D. Biomass for renewable energy, fuels, and chemicals. Academic Press, San Diego, California. 1998.

  2. Sun, Y. and Cheng, J. Hydrolysis of lignocellulosic materials for ethanol production: a review // Bioresource. Technol. (2002), 83: p. 1-11.

  3. Rosgaard L., Pedersen S., Meyer A.S. Comparison of Different Pretreatment Strategies for Enzymatic Hydrolysis of Wheat and Barley Straw // Appl Biochem Biotechnol. (2007), 143: p. 284–296.

  4. Georgieva T.I., Hou X., Hilstrom T., Ahring B.K. Enzymatic Hydrolysis and Ethanol Fermentation of High Dry Matter Wet-Exploded Wheat Straw at Low Enzyme Loading // Appl Biochem Biotechnol. (2008), 148: p. 35–44.


Морфология металлополимерных композитов на базе

полиакрилонитрила и наночастиц серебра

Кудряшов М.А.5, Федосов А.Е.

Аспирант

Нижегородский государственный университет имени Н.И. Лобачевского,

физический факультет, Нижний Новгород, Россия

E–mail: Kudryashov@phys.unn.ru

Наночастицы (НЧ) благородных металлов, диспергированные в диэлектрических матрицах, демонстрируют особые оптические и электрические свойства, позволяя использовать их при разработке новых сенсоров, в оптоэлектронике, нелинейной оптике, для хранения энергии и т.д. В качестве диэлектрической матрицы нанокомпозита все чаще рассматриваются полимеры. Недавно, для получения таких структур приобрел большое внимание метод полимеризации, индуцированной УФ. Он включает растворение и восстановление солей/или комплексов металлов одновременно с полимеризацией исходного мономера. Такой способ синтеза нанокомпозитов характеризуется низкими температурными условиями и более высокими скоростями полимеризации. Наряду с этим такие наноматериалы характеризуются простой и недорогой технологией изготовления.

В данной работе нанокомпозитные пленки серебро/полиакрилонитрил были изготовлены методом фотополимеризации. Для получения полимерной матрицы использовался акрилонитрил (АН). В качестве соли металла применялся нитрат серебра (AgNO3). Процесс осуществлялся при помощи УФ излучения (λ = 365 нм; мощность 0.155 мВт/см2) в присутствии фотоинициатора (ФИ) 2,2-диметокси-2-фенил ацетофенон. При синтезе структур изменялись концентрации AgNO3 и ФИ в исходной смеси.

Из исследований просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) обнаружено, что частицы серебра обладают квазисферической формой, однородно распределены в объеме полимера и имеют относительно малый разброс по размеру. При увеличении содержания AgNO3 и постоянном количестве ФИ (15 мас.%) размер НЧ Ag растет от 3.5 нм до 13 нм. Это возможно связано с одновременным увеличением вероятностей восстановления катионов Ag+ и встраивания анионов NO3- в полимерную цепочку. Последнее делает полимер более пластичным, снижая его стабилизирующие свойства и, тем самым, увеличивая диффузию серебра. Зависимость плотности нановключений от количества AgNO3 имеет немонотонный характер. При низкой концентрации нитрата серебра формируется малое количество зародышей и вероятность объединения их в более крупные частицы невелика. Увеличение содержания AgNO3 до 10 мас.% вызывает рост не только диаметра НЧ, но и их плотности. Напротив, при больших концентрациях соли металла роль коалесценции нановключений Ag возрастает, а их плотность, соответственно, падает. Этому способствует огромное количество зародышей и низкая стабилизирующая способность полиакрилонитрила. При возрастании количества фотоинициатора в смеси (содержание AgNO3 10 мас.%) наблюдается уменьшение размера НЧ от 10 нм до 1-2 нм. Важно отметить, что наряду с уменьшением размера металлических включений наблюдается увеличение их плотности. Повышение содержания ФИ ведет к более быстрой полимеризации, а, следовательно, к более быстрому увеличению вязкости матрицы и уменьшению диффузии серебра, приводящее к большему числу маленьких НЧ.

В работе показана возможность контроля морфологии НЧ металла, диспергированных в полимере, путем изменения концентрации нитрата серебра и фотоинициатора в стартовых смесях. Одновременные процессы полимеризации АН и восстановления Ag+ позволяет формировать наночастицы, однородно распределенные в объеме полимера.
1   ...   11   12   13   14   15   16   17   18   ...   34

Похожие:

Особенности структуры опаловых фотонных кристаллов Абрамова В. В iconЛингвистические особенности перевода английской и американской рекламы
Абрамова Г. А. Метафора в тексте англоязычной рекламы / Г. А. Абрамова. Киев, 1980
Особенности структуры опаловых фотонных кристаллов Абрамова В. В iconВзаимные развороты кристаллов и квазикристаллов
Рассмотрены особенности описания взаимных разворотов кристаллов с использованием кватернионов. Получено распределение предельных...
Особенности структуры опаловых фотонных кристаллов Абрамова В. В icon«Волшебный мир кристаллов»
Окружающий нас мир состоит из кристаллов, можно сказать, что мы живем в мире кристаллов. Жилые здания и промышленные сооружения,...
Особенности структуры опаловых фотонных кристаллов Абрамова В. В iconЛитература э. В. Суворов Физические основы современных методов исследования реальной структуры кристаллов, Черноголовка, 1999, 231 с
Э. В. Суворов Физические основы современных методов исследования реальной структуры кристаллов, Черноголовка, 1999, 231 с
Особенности структуры опаловых фотонных кристаллов Абрамова В. В iconАбрамова Вера Федоровна см. Миндовская В. Ф. Абрамова Софья Дмитриевна см. Салтычева С. Д
Абросимова Вера Николаевна, ур. Коковина, 9–10, 38, 42, 53, 56–57, 61, 75, 77, 80, 86, 91, 94, 234, 286, 282, 292
Особенности структуры опаловых фотонных кристаллов Абрамова В. В iconАнализов предоставленных бесцветных кристаллов Исследование химического состава представленных образцов кристаллов, с помощью энергод

Особенности структуры опаловых фотонных кристаллов Абрамова В. В iconПрограмма семинара "Спектроскопия молекулярных кристаллов: диэлектрики, металлы и сверхпроводники "
Электронные и оптические свойства кристаллов фуллерена и некоторых комплексов на их основе
Особенности структуры опаловых фотонных кристаллов Абрамова В. В iconЛ. Конопля Экскурсионная деятельность Карпогорской центральной библиотеки им. Ф. А. Абрамова
Карпогорская Центральная библиотека им. Федора Абрамова – информационный центр для жителей Пинежского района. Библиотека имеет универсальный...
Особенности структуры опаловых фотонных кристаллов Абрамова В. В iconМолекулярно-генетические особенности структуры генов патогенности возбудителей коклюша и дифтерии; совершенствование лабораторной диагностики этих инфекций 03. 00. 07 микробиология
Молекулярно-генетические особенности структуры генов патогенности возбудителей коклюша и дифтерии
Особенности структуры опаловых фотонных кристаллов Абрамова В. В iconАннотация дисциплины «Кристаллография»
«Кристаллография» является формирование теоретических основ и практических навыков в области профессиональной деятельности бакалавров,...
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org