ХОЛОДНЫЙ СИНТЕЗ КАРБИДА КРЕМНИЯ В КОЛЛОИДНОЙ НАНОСИСТЕМЕ SiO2-УНТ
Ключевые слова:
наносистема, углеродные нанотрубки, оксикарбид кремния, електронная структура, функционал плотности, заряд, нанокомпозит, карбид кремния.Аннотация
Цель работы заключалась в исследовании взаимодействия наноразмерных ком-
понентов: аморфного диоксида кремния SiO2 со средним размером частиц 7 нм и массива
коротких УНТ со средним диаметром 20—40 нм, полученных электродуговым методом. Из-
учая взаимодействие наноматериалов в коллоидной наносистеме SiO2-УНТ при комнатной
температуре, в высыхающей капле (нанореакторе) обнаружено, что при длине трубок менее
0.5 мкм образуются 2 типа структур: сферические агрегаты с диаметром ~2 мкм и самоорга-
низованные стержневые гибридные структуры диаметром 250—300 нм и длиной ~4 мкм.
Теоретически доказано, что механизм формирования подобного рода структур обусловлен
наличием в закрытых коротких трубках заряженного интерфейса вблизи границы шапка/остов
УНТ, повышающего их реакционную способность. Формирование стержневых структур об-
условлено ковалентным взаимодействием, сферических агрегатов — взаимодействием Ван-
дер-ваальса. Формирование и синтез новых структур в наносистеме SiO2-УНТ подтвердились
результатами DLS анализа в коллоидных взвесях и ИК-спектроскопией порошкообразных
образцов аэросила без и с УНТ. Методом DLS было обнаружено, что добавление УНТ при-
вело к уменьшению размера исходных глобул, а анализ ИК-спектров выявил перераспределе-
ние интенсивностей и асимметрию мод колебаний. Проведенный дифракционный анализ
полученных наноструктур выявил формирование нанофазы карбида кремния. Таким образом,
в коллоидной наносистеме SiO2-УНТ проведен холодный синтез карбида кремния.
