МЕЖСЛОЕВАЯ САМОСБОРКА 2D НАНОКОМПОЗИТОВ НА ОСНОВЕ СЛОИСТЫХ ПРЕКУРСОРОВ

Tatyana V. Kulikova; Andrey V. Tuchin; Dmitriy А. Testov; Larisa А. Bityutskaya

doi:10.17308/kcmf.2017.19/213

Tatyana V. Kulikova Куликова Татьяна Валентиновна - аспирант кафедры физики полупроводников и микроэлектроники, Воронежский государственный университет; тел.: +7 (908) 1445155, e-mail: kaimt@mail.ru
Andrey V. Tuchin Тучин Андрей Витальевич - к. ф.-м. н., доцент кафедры физики полупроводников и микроэлектроники, Воронежский государственный университет; тел.: +7 (908) 1485775, e-mail: a.tuchin@bk.ru
Dmitriy А. Testov Тестов Дмитрий Александрович - студент кафедры физики полупроводников и микроэлектроники, Воронежский государственный университет; тел.: +7 (910) 2406971, e-mail: dmitriytestov@gmail.com
Larisa А. Bityutskaya Битюцкая Лариса Александровна – к. х. н., доцент кафедры физики полупроводников и микроэлектроники, Воронежский государственный университет; тел.: +7 (473) 2208481, e-mail: me144@phys.vsu.ru

DOI: https://doi.org/10.17308/kcmf.2017.19/213

Ключевые слова: композит, самосборка, слоистый прекурсор, коллоидный раствор, ультразвук, гидродинамика, неустойчивость, электростатика

Аннотация

Экспериментально и теоретически исследованы условия формирования 2D аллотропов слоистых прекурсоров (сурьма, графит) и композитов на их основе межслоевой самосборкой из коллоидных растворов. Определены режимы возникновения самоактивированных коллоидных растворов изопропанол/сурьма, сопровождающихся наличием длинновременных нелинейных гидродинамических эффектов в коллоидном растворе, коррелирующих с периодическим изменением размеров частиц в растворе. Теоретически показано, что мультислои сурьмы отличаются по своим зарядовым свойствам и наблюдаемые экспериментально процессы свидетельствуют о наличии в объеме раствора 2D структур с различным числом слоев, различающиеся типом и величиной заряда. Получены два типа композитных структур: многослойная структура мультиграфен/сурьма и полиморфная - мультиграфен/нановолокна.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект № 16-43-360281 р_а)

Выражаем благодарность Центру коллективного пользования научным оборудованием Воронежского государственного университета за активную поддержку работ молодых ученых!

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Литература

1. Novoselov K. S. UFN, 2011, no. 181, pp. 1299–1311. DOI: 10.3367/UFNr.0181.201112f.1299
2. Geim A. K. UFN, 2011, no. 181, pp. 1284–1298. DOI: 10.3367/UFNr.0181.201112e.1284
3. Yuanfeng Xu, Bo Peng, Hao Zhang, et al. Ann. Phys. (Berlin), 2017, p. 1600152. DOI: 10.1002/andp.201600152
4. Shengli Zhang, Zhong Yan, Yafei Li, et al. Angew. Chem. Int. Ed., 2015, no. 54, vol. 10, pp. 3112–3115. DOI: 10.1002/anie.201411246
5. Mingwen Zhao, Xiaoming Zhang, Linyang Li. Scientific Reports, 2015, vol. 5, p. 16108. DOI: 10.1038/srep16108
6. Bian G., Miller T., Chiang T.-C. Physical Review Letters, 2011, no. 107, vol. 3, p. 036802. DOI: 10.1103/PhysRevLett.107.036802
7. Sung Hwan Kim, Kyung-Hwan Jin, Joonbum Park, et al. Scientific Reports, 2016, vol. 6, p. 33193. DOI: 10.1038/srep33193
8. Pablo Ares, Fernando Aguilar-Galindo, David Rodríguez-San-Miguel, et al. Adv. Mater., 2016, no. 28, vol. 30, pp. 6332–6336. DOI: 10.1002/adma.201602128
9. Carlos Gibaja, David Rodriguez-San-Miguel, Pablo Ares, et al. Angew. Chem. Int. Ed., 2016, no. 55, vol. 46, pp. 14345–14349. DOI: 10.1002/anie.201605298
10. Jianping Ji, Xiufeng Song, Jizi Liu, et al. Nature Communications, 2016, vol 7, p. 13352. DOI: 10.1038/ncomms13352
11. Jiangfeng Qian, Yao Chen, Lin Wu, et al. Chem. Commun., 2012, no. 48, pp. 7070-7072. DOI:10.1039/C2CC32730A
12. Nithya C., Gopukumar S. J. Mater. Chem. A, 2014, no. 2, pp. 10516-10525. DOI:10.1039/C4TA01324G
13. Zhu Y., Han X., Xu Y., et al. ACS Nano, 2013, no. 7, vol. 7, pp. 6378–6386. DOI: 10.1021/nn4025674
14. Zhou X., Zhong Y., Yang M., et al. Chem. Commun., 2014, no. 50, pp. 12888-12891. DOI: 10.1039/C4CC05989A
15. Hou H., Jing M., Yang Y., et al. ACS Appl. Mater. Interfaces, 2014, no. 6, vol. 18, pp. 16189–16196. DOI: 10.1021/am504310k
16. Zhou X., Dai Z., Bao J., Guo Y.-G. J. Mater. Chem. A, 2013, no. 1, pp. 13727-13731. DOI: 10.1039/C3TA13438E
17. Wen Luo, Pengfei Zhang, Xuanpeng Wang, et al. Journal of Power Sources, 2016, no. 304 (340e345). DOI 10.1016/j.jpowsour.2015.11.047
18. Fang Wan, Jin-Zhi Guo, Xiao-Hua Zhang, et al. ACS Appl. Mater. Interfaces, 2016, no. 8, vol. 12, pp. 7790–7799. DOI: 10.1021/acsami.5b12242
19. Ning Zhang, Yongchang Liu, Yanying Lu, et al. Nano Res., 2015, vol. 8, p. 3384. DOI:10.1007/s12274-015-0838-3
20. Tuchin A. V., Zhukalin D. A., Bityutskaya L. A., Kalashnikov A. V. Letters on Materials, 2016, no. 6, vol. 4, pp. 333–337
21. Zhukalin D. A., Tuchin A. V., Goloshchapov D. L., Bityutskaya L. A. Technical Physics Letters, 2015, no. 41, vol. 4, pp. 1–6.
22. Mansoori G.A. Principles of Nanotechnology. World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd., 2005, 360 p.
23. Wei Fan, Longsheng Zhang, Tianxi Liu. Graphene-Carbon Nanotube Hybrids for Energy and Environmental Applications. Springer Singapore, 2017, 104 p. DOI: 10.1007/978-981-10-2803-8