Особенности структуры опаловых фотонных кристаллов Абрамова В. В



страница7/34
Дата15.04.2013
Размер3.51 Mb.
ТипДокументы
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   34

Гидротермально-микроволновой синтез нанодисперсных люминесцентных порошков YV1-xPxO4:Eu

Гайтко О.М.

Студентка 2-го курса

Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова,

химический факультет, Москва, Россия

E–mail: oly.rpk@rambler.ru

В последние годы для создания плазменных панелей, дисплеев с автоэлектронной эмиссией и т.д. все более насущной становится потребность в нанодисперсных порошках люминесцентных материалов с высокой морфологической однородностью и высокой эффективностью люминесценции в нужном диапазоне длин волн. Одним из наиболее перспективных и универсальных методов синтеза нанокристаллических материалов является гидротермально-микроволновая обработка, которая позволяет направленно изменять фазовый состав и морфологию продуктов синтеза, улучшая их свойства.

В связи с этим основной целью работы являлась разработка методики гидротермально-микроволнового синтеза нанокристаллических порошков однофазных твердых растворов состава YV1-xPxO4:Eu (х = 0 – 1), характеризующихся низкой степенью агрегированности и интенсивной люминесценцией при возбуждении УФ-излучением, путем кристаллизации свежеосажденных гелей.

В результате выполнения работы была создана методика гидротермально-микроволнового синтеза нанопорошков состава YV1-xPxO4:Eu, позволяющая существенно сократить продолжительность и снизить температуру процесса, получая при этом высокодисперсные продукты с узким распределением частиц по размерам. Было показано, что микроморфология синтезированных твердых растворов состава YV1-xPxO4:Eu существенно зависит от их состава, причем по мере увеличения значения х происходит увеличение размеров частиц и степени их агрегированности. Также были исследованы люминесцентные характеристики нанопорошков состава YV1-xPxO4:Eu и показано, что с увеличением х в пределах от 0 до 0.6 происходит линейное уменьшение приведенной интенсивности люминесценции, а дальнейшее увеличение степени замещения не оказывает влияния на люминесцентные характеристики синтезируемых нанопорошков.
Работа выполнена при финансовой поддержке грантов РФФИ (№ 09-03-01067-а и 09-03-12191-офи_м ).

Магнитные свойства и фазовый состав наночастиц на основе железа, выращенных на полимерных капсулах

Гервиц Н.Е.

аспирант

Московский Государственный Университет им. Ломоносова, Москва, Россия

E-mail: natalie_gervits@mail.ru

В настоящее время большое количество работ посвящено исследованию свойств наночастиц.
Повышенный интерес исследователей к нанообъектам вызван обнаружением у них необычных физических и химических свойств, что связано с возрастанием доли поверхностной энергии в химическом потенциале частиц по мере уменьшения их размеров.

Среди физических свойств наночастиц особое место занимают магнитные свойства. Способность магнитных наночастиц разогреваться под действием переменного электромагнитного поля может быть использована для контролируемого высвобождения лекарственного препарата [1].

Основным требованием к магнитным наночастицам для биомедицинских применений зачастую является свойство суперпарамагнетизма. Суперпарамагнетизм имеет место в магнитных материалах, состоящих из очень маленьких кристаллических блоков. В парамагнитном материале тепловая энергия преодолевает силы взаимодействия между соседними атомами, вызывая случайные колебания магнитных моментов относительно направления магнитного поля, в результате чего полный магнитный момент равен нулю. В суперпарамагнитных материалах тепловые колебания влияют на направление намагничивания всего кристаллического блока, и его магнитный момент принимает то же направление, что и поле. Магнитные моменты отдельных блоков уравновешивают друг друга, и полный магнитный момент становится равным нулю [2]. Суперпарамагнетизм необходим при доставке лекарственных препаратов, так как после прекращения воздействия магнитного поля намагниченность исчезает (если не принимать в расчет остаточную намагниченность и коэрцитивную силу), предотвращая скапливание частиц и возможную закупорку капиллярных сосудов.

***

В процессе работы были исследованы наночастицы из оксидов железа, выращенные на полимерных капсулах, с помощью методов рентгеновской и мессбауэровской спектроскопии [3]. Были получены мессбауэровские спектры при температурах 5, 80 и 300 К. В результате исследования образцов капсул, содержащих в оболочке наночастичы железа, было выявлено, что, несмотря на сильную дисперсию магнитных наночастиц по размерам, при 5 К практически все наночастицы находятся ниже температуры блокировки. При исследовании спектров был определен фазовый состав наночастиц, а также их магнитные свойства при разных температурах. Наличие суперпарамагнитной и магнитной фаз при комнатной температуре одновременно дает возможность применять капсулы с наночастицами для адресной доставки лекарств и дозированной выдачи препарата одновременно. Наличие значительного процента суперпарамагнитной фазы уже при этой температуре является одним из условий безопасного выведения остатков капсул из организма.
Литература

1. Remotely Triggered Release from Magnetic Nanoparticles (p 3932-3936) Advanced Materials 19 #22 (2007)

2. Губин С.П., Кокшаров Ю.А., Хомутов Г.Б., Юрков Г.Ю., «Магнитные наночастицы: методы получения, строение и свойства», 2005, Успехи Химии, 74, 6, 539-574.

3. Rusakov V.S. Mössbauer Spectroscopy of Local Inhomogeneous Systems. - Almaty, INP NNC of Kazakstan, 2000. – 431p. ISBN 9965-9111-2-6.

Потери СВЧ-энергии в релаксорных системах твердых растворов

Гершенович В.В.

Аспирант

Научно-исследовательский институт физики Южного Федерального университета,

Ростов-на-Дону, Россия

E-mail: vvg000@mail.ru

Непрерывный интерес исследователей к n-компонентным (n = 2÷6) системам твердых растворов (ТР) как к одной из разновидностей «сложных систем» связан, прежде всего, с появлением у таких систем новых, часто уникальных, физических и иных свойств. Но, несмотря на обширное практическое применение уже существующих материалов, актуальной остается задача поиска и разработки новых перспективных материалов, поглощающих электромагнитную энергию.

В данной работе исследованы спектры потерь СВЧ-энергии электромагнитного поля L (f) ТР трех разрезов трехкомпонентной системы (Pb0.95Ba0.5)[(ZnNb)x(MgNb)yTi1-x-y]O3 (PZN-PMN-PT). I разрез системы: z =1 - x - y = 0.1, y = 0.075÷0.25, исследовательский концентрационный шаг Δy = 0.025; II разрез системы: y = 0.15, z = 0.05÷0.325, Δz = 0.025; III разрез системы: z = y = 0.1÷0.275, Δz = Δy = 0.025.

Для измерений спектров L (f) использовалась установка, состоящая из генератора качающейся частоты в диапазонах 3.2÷5.6, 5.6÷8.3, 7.8÷11.8 ГГц, широкополосной микрополосковой линии, работающей в режиме бегущей волны, и панорамного измерителя коэффициента стоячей волны напряжения (КСВН) Р2-61.

Изучено по 8-10 представительных образцов каждого состава (без металлических электродов) при комнатной температуре. Все образцы имели форму диска диаметром 10 мм и толщиной 1 мм.

На основе полученных экспериментальных данных для исследованных ТР системы были установлены зависимости величины максимальных потерь энергии электромагнитного поля в спектрах от концентрации PbZnNbO3 L (x) с наложением на них фазовых диаграмм системы.

Во всех исследованных частотных диапазонах для спектров ТР I, II и III разрезов системы характерной особенностью является либо наличие сильно размытых максимумов поглощения энергии (порядка 15÷19 дБ), либо полное отсутствие максимумов, потери имеют преимущественно релаксационный характер. Причиной наблюдаемого, по-видимому, как и в родственной по составу релаксорной системе Pb(NbMg)TiO3, является отсутствие в ТР развитой доменной структуры, элементы которой способны резонировать при воздействии электромагнитного поля, значительно усиливая, таким образом, эффективное поглощение СВЧ-энергии. Кроме того, в данной системе происходит наложение на области морфотропного фазового превращения перехода сегнетоэлектрик-релаксор – сегнетоэлектрик. В отличие от ранее изученных бинарных систем ТР типа ABO3- A'B'O3, в которых крайние компоненты являются двойными оксидами: классические сегнетоэлектрики (PbTiO3, KNbO3, LiNbO3) или антисегнетоэлектрики (PbZrO3, NaNbO3); – в состав ТР трехкомпонентной системы входят два компонента (PbNbZnO3 и PbNbMgO3) – тройные оксиды AB'B''O3, являющиеся сегнетоэлектриками-релаксорами. Существенные отличия свойств сегнетоэлектриков с размытым фазовым переходом, к которым относятся и релаксоры, и свойств классических сегнетоэлектриков, вероятно, и определяют специфику поглощающих свойств исследованных ТР. Кристаллохимические особенности строения композиционно неупорядоченных соединений PbNbZnO3 и PbNbMgO3 также оказывают влияние на микроскопическую структуру составов системы и, как следствие, на макроскопические свойства ТР на их основе.

Синтез коллоидных растворов диоксида церия, полученных методом высокотемпературного сольволиза и исследование их свойств

Гиль Д.О.

студент

Московский Государственный Университет им. М.В. Ломоносова,

факультет наук о материалах, г. Москва, Россия

E–mail: ogil944@rambler.ru

Диоксид церия (CeO2) и материалы на его основе находят широкое применение в различных областях науки и техники. Интерес к коллоидным растворам в первую очередь обусловлен широким спектром их практического применения, включая использование коллоидных частиц для получения тонких пленок, катализаторов, нанокомпозитов, а также для хранения наночастиц. В настоящее время существует множество методик синтеза диоксида церия, однако большинство из них обладают теми или иными недостатками. В связи с этим целью настоящей работы была: разработка методов направленного синтеза коллоидных растворов диоксида церия и исследование их свойств.

Для синтеза нанокристалического диоксида церия был выбран метод высокотемпературного сольволиза, так как этот метод дает возможность контролировать и варьировать микроморфологию получаемых наночастиц. В качестве исходных реагентов использовались нитрат церия (3+), олеиламин и дифениловый эфир. Температура во время синтеза поддерживалась на уровне 3200С. Продолжительность синтеза составляла 1 час.

В ходе выполнения работы был проведен ряд синтезов с различным содержанием дифенилового эфира (0, 10, 20 объемных процентов). Анализ полученных образцов проводился с помощью спектрофотометрии и просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) и термогравиметрии. Было показано, что увеличение концентрации дифенилового эфира закономерно ведет к уменьшению размеров наночастиц диоксида церия. По данным ПЭМ было установлено, что наночастицы получаются изотропными; также было подтверждено, что по мере увеличения количества дифенилового эфира средний размер частиц падает от 5 до 3 нм. Термогравиметрия показала, что полученные растворы характеризуются крайне высоким содержанием СеО2, что не обычно для коллоидных растворов оксидов металлов. Коагуляционная устойчивость - важный параметр коллоидных растворов. В данной работе показано, что ширина запрещенной зоны СеО2 за 120 дней хранения образца снизилась лишь на 0,3Б, что свидетельствует о коагуляционной устойчивости данных образцов.

Особый интерес для нас представляет влияние СеО2 на процессы деградации бета-каротина. Для этого коллоидный раствор диоксида церия вводился в раствор бета-каротина и спектрофотометрически изучалась динамика изменения его концентрации. Показано, что введение диоксида церия в раствор бета-каротина замедляет процессы разложения.
Работа выполнена при поддержке федерального агентства по образованию (ГК-1214)

Разработка полимерных композитов триботехнического назначения на основе

сверхвысокомолекулярного полиэтилена3

Гоголева О.В.*, Алексеев А.А.**

м.н.с.

*Институт проблем нефти и газа СО РАН, Якутск, Россия

** ГОУ ВПО Якутский государственный университет им. М.К. Аммосова
Email: oli-gogoleva@yandex.ru

Существующие материалы и изделия как российского, так и зарубежного производства не всегда полностью удовлетворяют эксплуатационным требованиям в зонах холодного климата, которые предполагают наличие в материалах совершенно специфического комплекса свойств. В связи с этим разработка полимерных материалов триботехнического назначения, способных надежно и долговечно эксплуатироваться в этих условиях имеет важное экономическое значение. Одним из решений данной проблемы является замена традиционных полимерных композитов на наноматериалы, содержащие в своем составе нанокомпоненты с различными механизмами действия на полимерную матрицу, обусловливающие приспосабливаемость материалов к внешним воздействиям и обеспечивающие оптимальные служебные характеристики.

В данной работе приводятся результаты исследований по разработке новых полимерных материалов триботехнического назначения для изготовления узлов трения технических средств, эксплуатируемых в условиях холодного климата. Среди полимеров, применяемых для изготовления деталей узлов трения, наиболее предпочтительным комплексом физико-механических и триботехнических свойств обладает сверхвысокомолекулярный полиэтилен (СВМПЭ), который характеризуется уникальной морозостойкостью и используется в узлах трения наиболее ответственных технических систем. В работе использована предварительная механическая активация наполнителя в планетарной мельнице АГО-2 с последующим смешением с полимером в лопастном смесителе, что позволяет добиться равномерного распределения частиц наполнителя в матрице полимера.

Установлено, что модификация СВМПЭ активированными шпинелями кобальта и меди приводит к повышению деформационно-прочностных и триботехнических характеристик. Во всех случаях оптимальный комплекс свойств достигается при 2-х минутном активировании наполнителей. Прочность повышается на 20-25%, эластичность - на 30-35 %, износостойкость - в 3,5-6 раз при нагрузке 67 Н и в 2 раза при нагрузке 6700 Н по сравнению с ненаполненным СВМПЭ.

Структурные исследования показали, что происходит трансформация фибриллярной структуры исходного СВМПЭ в кристаллические образования в виде симметричных многогранников, идентифицированных как несовершенные сферолиты. Размеры сферолитов и их геометрическая форма зависят как от химического состава, так и от времени активации наполнителя. Наиболее упорядоченная структура, характеризуемая мелкими сферолитами одинаковых размеров и форм, зарегистрирована для композита, содержащего активированную в течение 2 мин шпинель меди. Именно для этого композита получены более высокие противоизносные и прочностные свойства.

Разработанные материалы характеризуются стабильными и низкими значениями коэффициента трения и интенсивности изнашивания, повышенными деформационно-прочностными показателями, обеспечивающими жесткость сопряжений и высокую несущую способность. Использование подобных материалов позволит многократно повысить ресурс узлов трения, а также решить проблему импортозамещения штатных уплотнений и подшипников.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   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