Рентгеноспектральне дослідження електронної структури піровуглецю, одержаного карбонізацією толуілендиізоціанату в матриці високодисперсного діоксиду кремнію
The results of studies of the electronic structure and the surface chemical state of carbon-contai-ning porous materials derived by carbonization of toluylene-diisocyanate (TDI) in a matrix of fine silica are presented. It is established that products of TDI carbonization are fine spherical clusters...
Saved in:
| Date: | 2008 |
|---|---|
| Main Authors: | , , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2008
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/5777 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Рентгеноспектральне дослідження електронної структури піровуглецю, одержаного карбонізацією толуілендиізоціанату в матриці високодисперсного діоксиду кремнію / В.О. Димарчук, В.М. Огенко, О.В. Набока, Л.В. Дубровiна, Я.В. Зауличний, О.Ю. Хижун // Доп. НАН України. — 2008. — № 8. — С. 83-89. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-5777 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Димарчук, В.О. Огенко, В.М. Набока, О.В. Дубровіна, Л.В. Зауличний, Я.В. Хижун, О.Ю. 2010-02-04T16:49:54Z 2010-02-04T16:49:54Z 2008 Рентгеноспектральне дослідження електронної структури піровуглецю, одержаного карбонізацією толуілендиізоціанату в матриці високодисперсного діоксиду кремнію / В.О. Димарчук, В.М. Огенко, О.В. Набока, Л.В. Дубровiна, Я.В. Зауличний, О.Ю. Хижун // Доп. НАН України. — 2008. — № 8. — С. 83-89. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. 1025-6415 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/5777 539.2 The results of studies of the electronic structure and the surface chemical state of carbon-contai-ning porous materials derived by carbonization of toluylene-diisocyanate (TDI) in a matrix of fine silica are presented. It is established that products of TDI carbonization are fine spherical clusters (with their sizes less than 100 nm) that reveal a weak bonding with the SiO2 matrix. The surface of products of TDI carbonization on the SiO2 matrix possesses C−C, C−H, C−NHx, and COO groups. uk Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Фізика Рентгеноспектральне дослідження електронної структури піровуглецю, одержаного карбонізацією толуілендиізоціанату в матриці високодисперсного діоксиду кремнію Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Рентгеноспектральне дослідження електронної структури піровуглецю, одержаного карбонізацією толуілендиізоціанату в матриці високодисперсного діоксиду кремнію |
| spellingShingle |
Рентгеноспектральне дослідження електронної структури піровуглецю, одержаного карбонізацією толуілендиізоціанату в матриці високодисперсного діоксиду кремнію Димарчук, В.О. Огенко, В.М. Набока, О.В. Дубровіна, Л.В. Зауличний, Я.В. Хижун, О.Ю. Фізика |
| title_short |
Рентгеноспектральне дослідження електронної структури піровуглецю, одержаного карбонізацією толуілендиізоціанату в матриці високодисперсного діоксиду кремнію |
| title_full |
Рентгеноспектральне дослідження електронної структури піровуглецю, одержаного карбонізацією толуілендиізоціанату в матриці високодисперсного діоксиду кремнію |
| title_fullStr |
Рентгеноспектральне дослідження електронної структури піровуглецю, одержаного карбонізацією толуілендиізоціанату в матриці високодисперсного діоксиду кремнію |
| title_full_unstemmed |
Рентгеноспектральне дослідження електронної структури піровуглецю, одержаного карбонізацією толуілендиізоціанату в матриці високодисперсного діоксиду кремнію |
| title_sort |
рентгеноспектральне дослідження електронної структури піровуглецю, одержаного карбонізацією толуілендиізоціанату в матриці високодисперсного діоксиду кремнію |
| author |
Димарчук, В.О. Огенко, В.М. Набока, О.В. Дубровіна, Л.В. Зауличний, Я.В. Хижун, О.Ю. |
| author_facet |
Димарчук, В.О. Огенко, В.М. Набока, О.В. Дубровіна, Л.В. Зауличний, Я.В. Хижун, О.Ю. |
| topic |
Фізика |
| topic_facet |
Фізика |
| publishDate |
2008 |
| language |
Ukrainian |
| publisher |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| format |
Article |
| description |
The results of studies of the electronic structure and the surface chemical state of carbon-contai-ning porous materials derived by carbonization of toluylene-diisocyanate (TDI) in a matrix of fine silica are presented. It is established that products of TDI carbonization are fine spherical clusters (with their sizes less than 100 nm) that reveal a weak bonding with the SiO2 matrix. The surface of products of TDI carbonization on the SiO2 matrix possesses C−C, C−H, C−NHx, and COO groups.
|
| issn |
1025-6415 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/5777 |
| citation_txt |
Рентгеноспектральне дослідження електронної структури піровуглецю, одержаного карбонізацією толуілендиізоціанату в матриці високодисперсного діоксиду кремнію / В.О. Димарчук, В.М. Огенко, О.В. Набока, Л.В. Дубровiна, Я.В. Зауличний, О.Ю. Хижун // Доп. НАН України. — 2008. — № 8. — С. 83-89. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. |
| work_keys_str_mv |
AT dimarčukvo rentgenospektralʹnedoslídžennâelektronnoístrukturipírovuglecûoderžanogokarbonízacíêûtoluílendiízocíanatuvmatricívisokodispersnogodíoksidukremníû AT ogenkovm rentgenospektralʹnedoslídžennâelektronnoístrukturipírovuglecûoderžanogokarbonízacíêûtoluílendiízocíanatuvmatricívisokodispersnogodíoksidukremníû AT nabokaov rentgenospektralʹnedoslídžennâelektronnoístrukturipírovuglecûoderžanogokarbonízacíêûtoluílendiízocíanatuvmatricívisokodispersnogodíoksidukremníû AT dubrovínalv rentgenospektralʹnedoslídžennâelektronnoístrukturipírovuglecûoderžanogokarbonízacíêûtoluílendiízocíanatuvmatricívisokodispersnogodíoksidukremníû AT zauličniiâv rentgenospektralʹnedoslídžennâelektronnoístrukturipírovuglecûoderžanogokarbonízacíêûtoluílendiízocíanatuvmatricívisokodispersnogodíoksidukremníû AT hižunoû rentgenospektralʹnedoslídžennâelektronnoístrukturipírovuglecûoderžanogokarbonízacíêûtoluílendiízocíanatuvmatricívisokodispersnogodíoksidukremníû |
| first_indexed |
2025-11-25T13:55:40Z |
| last_indexed |
2025-11-25T13:55:40Z |
| _version_ |
1850513739795660800 |
| fulltext |
4. Булавiн Л. А, Гаврюшенко Д.А., Сисоєв В.М. Розрахунок розподiлу компонентiв бiнарної сумiшi в
обмеженiй системi // Укр. фiз. журн. – 2007. – 52 (10). – С. 933–938.
5. Булавин Л. А, Гаврюшенко Д.А., Сысоев В.М. Плотность неоднородной жидкости во внешнем по-
ле // Доп. НАН України. – 1997. – № 7. – С. 79–83.
6. Berryman J.G. Random close packing of hard spheres and disks // Phys. Rev. A. – 1983. – 27 (2). –
P. 1053–1061.
7. Булавiн Л. А, Гаврюшенко Д.А., Сисоєв В.М. Розрахунок просторового розподiлу концентрацiї бi-
нарної сумiшi в зовнiшньому полi // Доп. НАН України. – 2008. – № 1. – С. 68–71.
8. Лаврентев М.А., Люстерник Л.А. Курс вариационного исчисления. – Москва; Ленинград: ГИТТЛ,
1950. – 133 с.
9. Леви П. Конкретные проблемы функционального анализа. – Москва: Наука, 1967. – 510 с.
10. Покровский А.З., Паташинский В.Л. Флуктуационная теория фазовых переходов. – Москва: Наука,
1982. – 382 с.
11. Дерягин Б.В., Чураев Н.В., Мулле В.М. Поверхностные силы. – Москва: Наука, 1987. – 400 с.
12. Булавин Л.А., Гаврюшенко Д.А., Сысоев В.М. Рассчет профиля плотности жидкости в плоских
несмачиваемых порах // Журн. физ. химии. – 1996. – 70 (3). – С. 559–561.
13. Bulavin L.A., Gavryushenko D.A., Sysoev V.M. Density profile of liquid in finite-size systems // J. Mol.
Liquids. – 2003. – 105 (2). – P. 127–130.
14. Булавин Л.А., Мельниченко Ю.Б. Парциальная численная плотность в системе // Журн. эксперим.
и теор. физики. – 1985. – 81 (85). – С. 910–920.
15. Тарасевич Ю.И., Овчаренко Ф.Д. Адсорбция на глинистых материалах. – Киев: Наук. думка, 1975. –
351 с.
Надiйшло до редакцiї 25.12.2007Київський нацiональний унiверситет
iм. Тараса Шевченка
УДК 539.2
© 2008
В.О. Димарчук, член-кореспондент НАН України В. М. Огенко,
О.В. Набока, Л.В. Дубровiна, Я. В. Зауличний, О. Ю. Хижун
Рентгеноспектральне дослiдження електронної
структури пiровуглецю, одержаного карбонiзацiєю
толуiлендиiзоцiанату в матрицi високодисперсного
дiоксиду кремнiю
The results of studies of the electronic structure and the surface chemical state of carbon-contai-
ning porous materials derived by carbonization of toluylene-diisocyanate (TDI) in a matrix of
fine silica are presented. It is established that products of TDI carbonization are fine spherical
clusters (with their sizes less than 100 nm) that reveal a weak bonding with the SiO2 matrix. The
surface of products of TDI carbonization on the SiO2 matrix possesses C−C, C−H, C−NHx,
and COO groups.
Вуглецевмiснi пористi матерiали знаходять широке застосування як каталiзатори, високо-
ефективнi сорбенти, мембраннi системи для роздiлення газiв та фiльтрацiї розчинiв. Для
отримання вуглецю в пористих матерiалах зазвичай використовують карбонiзацiю полiмер-
них та органiчних прекурсорiв. При термiчному розкладi полiмерного прекурсору у твердiй
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2008, №8 83
фазi утворюються рiзнi нанопористi вуглецевi матерiали, зокрема активоване вугiлля, мо-
лекулярнi сита, волокна тощо. Отримання таких нановуглецевих матерiалiв визначається
умовами, за яких вiдбувається карбонiзацiя: швидкiсть процесу, концентрацiя прекурсору,
наявнiсть каталiзатора та iншi фактори. Структура та морфологiя вуглецевих наномате-
рiалiв залежить також вiд просторової орiєнтацiї полiмерних ланцюжкiв. Вибiр матриць
з рiзною формою структурних пустот дає можливiсть синтезу вуглецевих наноструктур
рiзної морфологiї та анiзотропiї [1–4].
У данiй роботi наведено результати дослiдження електронної структури вуглецевмiсних
пористих матерiалiв, отриманих карбонiзацiєю толуiлендиiзоцiанату в матрицях iз високо-
дисперсного дiоксиду кремнiю.
Експериментальна частина. Для одержання матриць використовували гiдрофiльний
високодисперсний дiоксид кремнiю (Sпит = 50 м2/г). Прекурсором для одержання вуглецю
була сумiш 2,4- i 2,6-толуiлендиiзоцiанатiв (ТДI) у спiввiдношеннi 80 : 20. NCO-групи, якi
присутнi в ТДI, легко вступають в реакцiю з гiдроксильними групами i молекулами води,
що перебувають на поверхнi часток дiоксиду кремнiю [5]. В результатi цих реакцiй утво-
рюються хiмiчно зв’язанi з поверхнею дисперсних часток уретан- i ариленсечовинi, частина
з яких розташована поза поверхнею, а частина хiмiчно зв’язана з поверхнею матрицi. На
першiй стадiї процесу одержання пористих композитiв в компоненти, з яких формується
матриця, вводили розчин ТДI в етилацетатi як дисперсiйне середовище для одержання ге-
лiв, спiввiдношення NCO-груп ТДI до OH-груп на поверхнi дiоксиду кремнiю становило
[NCO] : [OH] = 50 : 1. Пiсля висушування гелю на повiтрi вiдбувається утворення просто-
рово-структурованої системи, яка складається з полiмерно-неорганiчних блокiв [6, 7]. На
другiй стадiї проводили карбонiзацiю при 750 ◦С в потоцi аргону.
Для вiзуалiзацiї структури новоутворених вуглецевих частинок на електронному мiкро-
скопi JEM100CX–II дiоксид кремнiю витравлювали сумiшшю концентрованої сiрчаної та
фтористоводневої кислот (5 крапель H2SO4 на 1 мл HF).
Для реєстрацiї рентгенiвських фотоелектронних спектрiв використовували електрон-
ний спектрометр “SERIES 800 XPS” Kratos Analytical з немонохроматичним рентгенiвським
джерелом MgK α-випромiнювання (hν = 1253,6 еВ). Дослiджуванi зразки у виглядi поро-
шку наносили на клейку стрiчку.
Ультрам’якi рентгенiвськi емiсiйнi СKα
- i ОKα
-смуги, що вiдображають енергетичний
розподiл вiдповiдно електронних С2р- i О2р-станiв [8, 9], реєстрували за допомогою рентге-
нiвського спектрометра-монохроматора РСМ-500, який був обладнаний безмасляною систе-
мою вiдкачування робочого об’єму приладу. При дослiдженнi вищезгаданих рентгенiвських
емiсiйних смуг залишковий тиск у робочому об’ємi спектрометра становив 5× 10−6 Па. Як
диспергуючий елемент використовували дифракцiйну гратку (600 штрихiв/мм) з радiусом
кривизни 6026 мм. Режим роботи рентгенiвської трубки спектрометра РСМ-500 при дослiд-
женнi рентгенiвських емiсiйних СKα
- i ОKα
-смуг вибирали таким: прискорююча напруга
Ua = 5 кВ, анодний струм Ia = 2,5 мА. Рентгенiвськi кванти реєстрували за допомогою
вторинного електронного помножувача ВЕУ-6 з фотокатодом iз CsI. Зразки втирали у мiд-
ний анод, що охолоджується проточною водою.
Результати та їх обговорення. В дослiджуваному нами зразку вуглецевмiсного ком-
позиту — продукту карбонiзацiї ТДI в матрицi з дiоксиду кремнiю, можна чiтко видiлити
поверхню монолiтного зразка, яка вiдрiзняється вiд об’ємної частини характерним металiч-
ним блиском. Оскiльки ця вiдмiннiсть може бути наслiдком рiзної кристалiчної структури
та морфологiї вуглецю на поверхнi та в об’ємi, в данiй роботi дослiдження електронної
84 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2008, №8
Рис. 1. Усередненi рентгенiвськi емiсiйнi СKα
-смуги продукту карбонiзцiї ТДI у матрицi SiO2: 1 — об’єм
зразка; 2 — поверхня (на вставцi наведенi аналогiчнi смуги графiту — а; вуглецевої нанотрубки (дiаметр
20 нм) — б ; фулерену С60 — в)
структури проводили окремо для поверхневої та об’ємної частини продукту карбонiзацiї
ТДI в матрицi з SiO2. Дослiдження проводили iз застосуванням методу ультра’якої рент-
генiвської емiсiйної спектроскопiї.
Для iдентифiкацiї продуктiв карбонiзацiї ТДI у дослiджуваному композитi були отрима-
нi рентгенiвськi емiсiйнi СKα
-смуги поверхневої та об’ємної частини дослiджуваного зразка.
Для порiвняння дослiджували також аналогiчнi смуги графiту, фулерену С60 та вуглецевої
нанотрубки, що є найбiльш iмовiрними продуктами карбонiзацiї полiмерного прекурсору
в матрицi SiO2 [10].
На рис. 1 наведенi усередненi рентгенiвськi емiсiйнi СKα
-смуги, що отриманi вiд поверх-
невої та об’ємної частин вуглецевмiсного композиту — продукту карбонiзацiї ТДI в матрицi
з дiоксиду кремнiю. Вказану смугу реєстрували в енергетичному дiапазонi, який вмiщу-
вав також ОKα
-смугу (у другому порядку вiдбиття) вiд матрицi SiO2. Iз рис. 1 видно, що
форма та енергетичнi положення основних особливостей тонкої структури СKα
-смуги, отри-
маної з поверхневої частини продукту карбонiзацiї ТДI в матрицi SiO2, близькi до таких
аналогiчної смуги фулерену С60, звичайно, з iстотними домiшками графiту та, можливо,
iнших нановуглецевих матерiалiв. Однак, як видно iз рис. 1, форма СKα
-смуги, що за-
реєстрована з поверхневої частини композиту, вiдрiзняється вiд такої аналогiчної смуги,
отриманої з об’ємної частини композиту. В останньому випадку форма смуги, енергетичнi
положення особливостей тонкої структури та їх вiдноснi iнтенсивностi дуже близькi до та-
ких рентгенiвської емiсiйної СKα
-смуги графiту (див. рис. 1). Вищезазначенi вiдмiнностi
форми СKα
-смуг, отриманих з поверхневої та об’ємної частин продукту карбонiзацiї ТДI
в матрицi SiO2, свiдчать про те, що пiсля карбонiзацiї поверхня та об’єм зразка мiстять
рiзнi вуглецевi матерiали.
Аналiз послiдовно отриманих реєстрацiй вказує на монотонне зменшення iнтенсивностi
СKα
-смуги як з поверхневої, так i з об’ємної частини зразка при кожнiй наступнiй реєстра-
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2008, №8 85
Рис. 2. Три послiдовнi реєстрацiї (кривi 1–3 ) та їх усереднений результат (крива 4 ) рентгенiвської емiсiйної
ОKα
-смуги поверхневої (а) та об’ємної (б ) частини вуглецевмiсного композиту — продукту карбонiзцiї ТДI
на матрицi SiO2
цiї. Дане зменшення вiдбувається при сталiй iнтенсивностi ОKα
-смуги у другому порядку
вiдбиття з матрицi SiO2. Зменшення iнтенсивностi СKα
-смуги в процесi послiдовних реє-
страцiй можна пояснити тим, що складовi поверхневої i об’ємної частин продукту карбо-
нiзацiї ТДI слабко зв’язанi мiж собою та матрицею SiO2. Пiд дiєю електронного пучка цi
зв’язки розриваються, тому продукт карбонiзацiї ТДI видаляється з матрицi [11].
Три послiдовнi реєстрацiї (кривi 1–3 ) та результат їх усереднення (крива 4 ) при дослi-
дженнi рентгенiвських емiсiйних ОKα
-смуг з поверхневої та об’ємної частин продукту кар-
бонiзацiї ТДI в матрицi SiO2 наведенi на рис. 2. З кожною наступною реєстрацiєю форма
та iнтенсивнiсть смуг як поверхневої, так i об’ємної частин вищевказаного вуглецевмiсного
композиту майже не змiнювались. Усередненi ОKα
-смуги поверхневої та об’ємної частин
продукту карбонiзацiї ТДI в матрицi SiO2 за своєю формою та енергетичним положенням
особливостей тонкої структури схожi до таких ОKα
-смуги чистого кварцу α-SiO2 [12, 13].
Як i в α-кварцi, для ОKα
-смуг поверхневої та об’ємної частин продукту карбонiзацiї ТДI
в матрицi дiоксиду кремнiю, окрiм основного пiку d, на довгохвильовому схилi смуги мож-
на видiлити особливостi а i с та яскраво виражену пiдсмугу b. Схожi рентгенiвськi емiсiйнi
ОKα
-смуги були зареєстрованi при дослiдженнi вiдповiдних продуктiв карбонiзацiї полiвi-
нiлiденфториду (ПВДФ) в матрицi дiоксиду кремнiю та матрицi дiоксиду кремнiю з домi-
шками графiту [10].
Вiдомо [14], що в α-SiO2 особливостi тонкої структури a i b рентгенiвської емiсiйної
ОKα
-смуги формуються О2р-станами за рахунок їх σ-зв’язування з валентними станами
кремнiю вiдповiдно 3s- та 3р-симетрiї. Особливiсть с вiдображає наявнiсть в α-кварцi 2р-ста-
нiв кисню, якi незначною мiрою взаємодiють (π-зв’язування) з валентними Sis, d-станами,
в той час як головний максимум d ОKα
-смуги формується виключно за рахунок незв’язу-
ючих О2р-станiв [14].
Варто вiдзначити, що першi реєстрацiї рентгенiвських емiсiйних ОKα
-смуг об’ємної час-
тини продуктiв карбонiзацiї ТДI в матрицi SiO2 свiдчать про те, що пiдсмуга b не є такою
86 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2008, №8
Рис. 3. Мiкрофотографiї зовнiшнього вигляду вуглецевмiсного композиту — продукту карбонiзцiї ТДI в
матрицi SiO2 (а) та структури вуглецю, утвореного в порах композиту(б ) при спiввiдношеннi [NCO]:[OH]
50 : 1
яскраво вираженою на загальному фонi, як це характерно для аналогiчної смуги α-SiO2.
В процесi повторних реєстрацiй пiдсмуга b проявлялася бiльш виражено, як це видно iз
аналiзу рис. 2, б, а сама ОKα
-смуга за своєю формою все бiльше наближалась до такої у чи-
стому α-кварцi. На наш погляд, такi незначнi змiни форми ОKα
-смуги об’ємної частини
продуктiв карбонiзацiї ТДI в процесi повторних реєстрацiй пояснюються тим, що части-
на О2р-станiв π-типу, якi локалiзованi в енергетичному дiапазонi, що вiдповiдає положен-
ню особливостi тонкої структури с ОKα
-смуги, формують хiмiчний зв’язок мiж матрицею
i складовими продукту карбонiзацiї ТДI. Такi С–О зв’язки є досить слабкими, як свiдчать
данi рентгеноспектрального дослiдження ОKα
-смуги, i розриваються пiд дiєю електронного
пучка. Мiкрофотографiї вуглецевмiсних композитiв — продуктiв карбонiзацiї ТДI в матри-
цi SiO2 — наведенi на рис. 3, звiдки добре видно, що вуглецевi частинки, якi утворилися
у процесi карбонiзацiї, мають вигляд тонких (до 5 нм) сегментiв, за розмiром не бiльше
100 нм, якi мають мiж собою вуглецевi зчеплення у виглядi нанокластерiв, котрi можуть
пiд дiєю електронного пучка дифундувати, втративши зв’язок з матрицею [11].
Для композиту, отриманого шляхом карбонiзацiї ТДI в матрицi дiоксиду кремнiю, були
дослiдженi рентгенiвськi фотоелектроннi спектри (РФС) внутрiшнiх C1s-електронiв. Як
видно iз рис. 4, РФС-спектр внутрiшнiх C1s-електронiв є комплексним i його деконволюцiя
за методом синтезу кривих дає чотири iндивiдуальних пiки. Пiк з енергiєю зв’язку (Eзв) ∼
∼ 284,0 еВ (крива а на рис. 4) вiдповiдає атомам вуглецю, що знаходяться у групi C−C, пiк
з Eзв ≈ 285,0 еВ (крива б ) — атомам вуглецю, що зв’язанi у групi C−H, пiк з Eзв ≈ 286,2 еВ
(крива в) — атомам вуглецю у групi С–NH x, а широкий пiк з Eзв в iнтервалi 288,2–288,4 еВ
(крива г) — атомам вуглецю у групi СОО [15].
Таким чином, методом рентгенiвської емiсiйної спектроскопiї дослiджено електронну
структуру вуглецевмiсного композиту — продукту карбонiзацiї ТДI в матрицi з дiоксиду
кремнiю. У даному композитi вуглецеве покриття має форму сферичних кластерiв, розмiр
яких не перевищує 100 нм i якi зчепленi мiж собою дрiбними нанокластерами. Дослiд-
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2008, №8 87
Рис. 4. РФС-спектр C1s-електронiв вуглецевмiсного композиту — продукту карбонiзацiї ТДI на матрицi
дiоксиду кремнiю
ження композиту iз застосуванням методу рентгенiвської емiсiйної спектроскопiї показало,
що iнтенсивнiсть СKα
-смуг як поверхневої, так i об’ємної частини дослiджуваного зразка
монотонно зменшується з кожним наступним записом. Це свiдчить про слабкий зв’язок
складових вуглецевого покриття у виглядi кластерiв мiж собою та з матрицею. Якiсний
склад вуглецю на поверхнi та в об’ємi зразка рiзний. Форма СKα
-смуги поверхневої части-
ни композиту схожа на таку аналогiчної смуги фуллерену С60 (iз домiшками графiту та,
можливо, iнших вуглецевих матерiалiв), тодi як форма СKα
-смуги об’ємної частини компо-
зиту близька до такої смуги графiту. Поверхня продуктiв карбонiзацiї ТДI в матрицi SiO2
мiстить C−C, C−H, C−NHx та СОО групи.
1. Комаров В. С. Адсорбенты: вопросы теории, синтеза и структуры. – Минск: Беларуская навука,
1997. – 287 с.
2. Солдатов А.П., Родионова И.А., Школьников Е.И. и др. Пироуглеродная модификация композици-
онных неорганических мембран // Журн. физ. хим. – 2004. – 78, № 9. – С. 1659–1664.
3. Kyotani T. Synthesis of various types of nano carbons using the template technique // Bull. Chem. Soc.
Jpn. – 2006. – 79, No 9. – P. 1322–1337.
4. Volkov S. V., Ogenko V.M., Dubrovina L.V., Holdun O.V. Solutions of polystyrene as a carbonizati-
on precursor for the matrix synthesis of carbon // Hydrogen materials science and chemistry of carbon
nanomaterials / Ed. by T.N. Vesiroglu et al. – Springer, 2007. – P. 521–528.
5. Саундерс Дж., Фриш К. Химия полиуретанов. – Москва: Мир, 1968. – 470 с.
6. Айлер Р. Химия кремнезема. Т. 1, 2. – Москва: Мир, 1982. – 1128 с.
88 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2008, №8
7. Липатов Ю.С. Коллоидная химия полимеров. – Киев: Наук. думка, 1984. – 344 с.
8. Майзель А., Леонхардт Г., Сарган Р. Рентгеновские спектры и химическая связь. – Киев: Наук.
думка, 1980. – 420 с.
9. Курмаев Э. З., Черкашенко В.М., Финкельнштейн Л.Д. Рентгеновские спектры твердых тел. –
Москва: Наука, 1988. – 175 с.
10. Оgenko V.M., Dubrovina L.V., Naboka O.V., Volkov S. V., Dimarchuk V.O., Zaulychny Ya.V., Khyzhun
O.Yu. Electronic structure of carbonic composites, products of carbonization of polyvinylidene fluoride and
toluylendiisocyanate in a SiO2 matrix // Proc. X Intern. Conf. Hydrogen Materials Science & Chemistry
of Carbon Nanomaterials (ICHMS’2007); Sudak-Crimea-Ukraine, 22–28 September 2007. – P. 472.
11. Андриевский В.А. Термическая стабильность наноматериалов // Усп. химии. – 2002. – 71, № 10. –
С. 967–981.
12. Брытов И.А., Ромащенко Ю.Н. Рентгеноспектральное исследование электронного строения окислов
кремния и алюминия // Физика твердого тела. – 1978. – 20, вып. 3. – С. 664–672.
13. Urch D. S. Bonding in minerals: the application of PAX (photoelectron and X-ray) spectroscopy to the
direct determination of electronic structure // Mineralogical Magazine. – 1989. – 53. – P. 153–164.
14. Garvie L.A. J., Pez P., Alvarez J. R., Buseck P.R., Craven A. J., Brydson R. Bonding in alpha-quartz
(SiO2): A view of the unoccupied states // American Mineralogist. – 2000. – 85. – P. 732–738.
15. Okpalugo T. I. T., Papakonstantinou P., Murphy H. et al. High resolution XPS characterization of chemical
functionalized MWCNTs and SWCTs // Carbon. – 2005. – 43. – P. 153–161.
Надiйшло до редакцiї 17.12.2007Iнститут проблем матерiалознавства
iм. I.М. Францевича НАН України, Київ
Iнститут загальної та неорганiчної хiмiї
iм. В. I. Вернадського НАН України, Київ
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2008, №8 89
|