«Наноцветы» впервые синтезировали ученые ИрГТУ

Источник: Байкал Инфо
04/04/2014 - 17:14

Сотрудники физико-технического института (ФТИ) ИрГТУ, применяя хорошо изученную методику по синтезу нанотрубок при помощи никелиевых катализаторов, случайно синтезировали наноструктуры, напоминающие по форме хризантемы. Как сообщает пресс-служба вуза со ссылкой на научного руководителя проекта Андрея Балановского, свойства «наноцветов» пока не изучены, но они, несомненно, будут уникальными. «По нашим предположениям, в качестве модификатора «наноцветы» могут повысить прочностные свойства материалов нового поколения, применяемых в строительстве и металлургии», - добавил он. Необычное образование на поверхности катализатора обнаружила студентка 5 курса ФТИ Антонина Чадова при выполнении своей дипломной работы.

По мнению ученых, в составе бетона и асфальто-бетонных смесей «наноцветы» смогут продлить срок службы дорожного покрытия в условиях низких температур в районах Сибири и Крайнего севера. Новые материалы с этими нанодобавками также могут быть использованы для повышения прочности металлических изделий. По словам Андрея Балановского, ранее нанотрубки в университете никогда не синтезировались – для проведения исследований их приходилось покупать.

По словам руководителя проекта, ученые ИрГТУ планируют усовершенствовать экспериментальную плазменно-пиролизную установку, с помощью которой были получены «наноцветы», и наладить собственное производство нанотрубок на базе лаборатории физико-технического института ИрГТУ. Предложенный ими метод позволит получать нанотрубки быстрее и дешевле любого из существующих сегодня способов.

Ранее ученые получали углеродные наноструктуры пиролизным способом. Этот метод синтеза углеродных наноструктур является наиболее адаптированным к промышленному использованию. Затем к известному способу синтеза исследователи добавили плазменный источник. В качестве исходного образца использовался никелиевый катализатор, приготовленный золь-гель методом и помещенный в муфельную печь. Образец подвергся плазменному пиролизу с использованием углеродосодержащих газов.

«Рассмотрев полученные нанообъекты на сканирующем электронном микроскопе (SEM), мы обнаружили образования, похожие на нанотрубки, собранные в клубки, - рассказала Антонина Чадова. - На поверхности Ni - катализатора сформировались еще и лепестковые пространственные объекты, похожие на хризантемы. На электронных микрофотографиях видно, что эти объекты состоят из отдельных лепестков-пластин». По словам ученой, физический механизм появления необычных образований до сих пор остается для нее загадкой, и в дипломной работе она постарается его понять.

Андрей Балановский подтвердил, что ученые пока не могут объяснить причину образования «наноцветов» и клубков нанотрубок: «По нашим предположениям, на поверхности катализатора должны были появиться наноструктуры в виде бамбуковых палочек. Необычные артефакты требует дальнейшего изучения, - подчеркнул он. - Уже сейчас ясно, что каждый из них становится центром кристаллизации металлических зерен, а это будет способствовать повышению прочности материалов».

Андрей Балановский напомнил, что похожие лепестковые наноструктуры ранее были получены в разных лабораториях мира, и, если иркутские физики использовали никелиевый катализатор для активности роста углеродных трубок, то в других исследованиях применялись соединения кобальта, железа, германия, меди, палладия, индия и других материалов.

Ученые полагают, что «наноцветы» на основе сульфида германия можно использовать в для аккумулирования энергии и солнечных батареях, а кристаллы, состоящие из карбоната бария и оксида кремния, лягут в основу производства микроэлектромеханических (MEMS) устройств и других наноустройств в современной оптике и электронике.

Загрузка...