Вплив нековалентного модифікування на структурні характеристики багатошарових вуглецевих нанотрубок
The influence of noncovalent modifications on structural characteristics of the commercial multiwall carbon nanotubes has been studied. The modification was provided by decoration of cerium nanoparticles from aqueous solutions. The structural characteristics of samples of carbon nanotubes were studi...
Збережено в:
| Дата: | 2010 |
|---|---|
| Автори: | , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine
2010
|
| Онлайн доступ: | https://surfacezbir.com.ua/index.php/surface/article/view/414 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Surface |
| Завантажити файл: |  |
Репозитарії
Surface| _version_ | 1869291542281191424 |
|---|---|
| author | Kowalska, E. A. Brichka, S. Ya. Kartel, M. T. Yanchuk, I. B. Matolin, V. Vorokhta, M. |
| author_facet | Kowalska, E. A. Brichka, S. Ya. Kartel, M. T. Yanchuk, I. B. Matolin, V. Vorokhta, M. |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": "E. A. Kowalska",
"institution": "Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук України"
},
{
"author": "S. Ya. Brichka",
"institution": "Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук України"
},
{
"author": "M. T. Kartel",
"institution": "Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук України"
},
{
"author": "I. B. Yanchuk",
"institution": "Інститут фізики напівпровідників ім. В.Є. Лашкарьова Національної академії наук України"
},
{
"author": "V. Matolin",
"institution": "Карлов університет"
},
{
"author": "M. Vorokhta",
"institution": "Карлов університет"
}
] |
| author_sort | Kowalska, E. A. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2018-11-27T09:39:14Z |
| description | The influence of noncovalent modifications on structural characteristics of the commercial multiwall carbon nanotubes has been studied. The modification was provided by decoration of cerium nanoparticles from aqueous solutions. The structural characteristics of samples of carbon nanotubes were studied by methods of transmission, Raman, and X-ray spectroscopy. |
| first_indexed | 2025-07-22T19:32:53Z |
| format | Article |
| fulltext |
Поверхность. 2010. Вып. 2(17). С. 205–213 205
УДК 544.723
ВЛИЯНИЕ НЕКОВАЛЕНТНОГО МОДИФИЦИРОВАНИЯ
НА СТРУКТУРНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
МНОГОСЛОЙНЫХ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК
Е.А. Ковальская1, С.Я. Бричка1, Н.Т. Картель1, И.Б. Янчук2,
В. Матолин3, М. Ворохта3
1Институт химии поверхности им. А.А. Чуйко Национальной академии наук Украины,
ул. Генерала Наумова, 17, Киев, 03164, Украина
2Институт физики полупроводников им. В.Е. Лашкарева Национальной академии наук
Украины, просп. Науки, 45, Киев 03028, Украина
3Карлов университет, физико-математический факультет, отдел физики поверхности
и плазменных явлений, 18000 Прага 8, Чешская республика
В работе изучено влияние нековалентного вида модифицирования на структурные
характеристики коммерческих многослойных углеродных нанотрубок. Модифицирование
осуществляли декорированием наночастицами церия из водных растворов. Структурные
характеристики образцов углеродных нанотрубок изучены с помощью трансмиссионной
микроскопии, комбинационного рассеивания света и рентгеновской фотоэлектронной
спектроскопии.
Введение
Модифицирование углеродных нанотрубок (УНТ) вызывает значительное
изменение их электронного строения и функциональных свойств, создание новых
материалов, материалов с уникальными свойствами на их основе. Способы
модифицирования разнообразны [1, 2] и осуществляются в таких направлениях:
ковалентное присоединение к карбоксильным группам на концах углеродных
нанотрубок или к их сопряженному скелету; нековалентная адсорбция или обертывание
углеродных нанотрубок; эндоэдральное заполнение внутренних полостей углеродных
нанотрубок.
К ковалентному модифицированию УНТ относят образование привитых
поверхностных соединений. Ковалентное модифицирование является следствием
открытия закрытых нанотрубок путем их частичного окисления [3–9] и первичной
функционализации нанотрубок, заключающейся в присоединении функциональных
групп к поверхности УНТ [10]. Вторичная функционализация нанотрубок, которая
вызвана реакционной способностью уже присоединенных к нанотрубкам
функциональных групп, также является одним из методов ковалентного
модифицирования. Функционализация позволяет разделять запутанные УНТ, получать
композиты, а это дает возможность создавать материалы с лучшими механическими
свойствами. Нагрев функционализированных углеродных нанотрубок приводит к
распаду функциональных групп [11, 12], который вызывает образование и
разблокирование дефектов в УНТ, повышает величину удельной поверхности и
сорбционную емкость нанотрубок. Еще одним способом функционализации является
фторирование, в результате которого нанотрубка приобретает свойства диэлектрика,
поляризуется и теряет способность образовывать сростки [13].
Нековалентное модифицирование – содержание у поверхности или образование
вокруг УНТ химических соединений, которые связаны со структурой УНТ ван-дер-
ваальсовыми, электростатическими и другими силами. Нековалентное
206
модифицирование является следствием физической сорбции газов, паров, органических
производных и жиров [14–16]; допирования атомов углерода, с последующим
замещением на атомы других химических элементов [17]; декорирования наружных
поверхностей нанотрубок другими веществами и использования их в качестве матриц
[18–21]. Такой тип модифицирования влияет на изменение геометрических
особенностей структуры углеродных нанотрубок, образование топологических
дефектов, функциональных групп, легирующих и интеркалированных веществ.
Заполнение внутренних полостей нанотрубок различными веществами или
инкапсулирование, по сути, является матричным методом синтеза
наносруктурированных веществ и материалов с определенными формой и размером, а
также средством изменения электронных свойств нанотрубок. Интеркалирование УНТ
[22] расширяет сферы применения гибридных наноматериалов.
Таким образом, цель настоящей работы состояла в изучении влияния
нековалентного модифицирования коммерческих многослойных углеродных нанотрубок
(МУНТ) на их структурные характеристики.
Экспериментальная часть
Для синтеза были использованы сертифицированные образцы многослойных
углеродных нанотрубок (97 %, NanothinX, Greece) чистотой – 97,1 %, содержанием
катализатора – 2,9 % и аморфного углерода < 11 %. Для получения композитов состава
CeхOу/МУНТ с массовой долей оксида 5,2 %, далее CeхOу/МУНТ (5,2 %) в сосуд с
суспензией углеродных нанотрубок (5 г) добавляли 16 мл 0.1 М раствора Ce(NO3)3.
После смешивания раствора в него добавляли 48 мл 0,1 М раствора NaOH до
установления рН = 7,0–7,5. Для получения композитов состава CeхOу/МУНТ с массовой
долей оксида 31 %, далее CeхOу/МУНТ (31 %), углеродные нанотрубки (5 г) помещали в
сосуд с 130,6 мл 0,1 М раствора Ce(NO3)3. После смешивания в полученный раствор
добавляли 391,75 мл 0,1 М раствора NaOH до установления рН = 7,0–7,5. Растворы
центрифугировали, промывали и сушили на протяжении 2 часов при 110 ºC.
Идентификацию образцов осуществляли с помощью трансмиссионного
электронного микроскопа (ТЭМ, прибор JEMOOCX-II). Измерение удельной
поверхности образцов проводили хроматографическим методом по низкотемпературной
десорбции аргона (гелий – газ-носитель (93,5 %), аргон – газ-адсорбат (6,5 %)). Спектры
КРС регистрировали с помощью двойного монохроматора охлаждаемым
фотоэлектронным умножителем в режиме подсчета фотонов. Для возбуждения
использовали излучение Ar+-лазера с длиной волны 488 нм. Рентгеновские
фотоэлектронные спектры образцов регистрировали на приборе XPS “SERIES-800”,
Kratos Analytycal с использованием монохроматического MgKα излучения с энергией
1253,6 эВ.
Результаты и их обсуждения
Характеристика структурных свойств МУНТ методом ТЭМ
На рис. 1, а представлены фотографии электронных изображений на просвет
МУНТ, подтверждающие описанные в экспериментальной части характеристики
нанотрубок. На фотографиях изображены конгломераты и группировки нанотрубок,
которые образуются благодаря их взаимному закручиванию. Электронные изображения
на просвет (рис. 1, б и в), модифицированных МУНТ свидетельствуют о присутствии
наночастиц соединений церия Се, которые покрывают поверхность нанотрубки.
Размытость и нечеткость сигналов на электронограмме указывают на слабую
кристаллизацию таких наночастиц или влияние размерного эффекта.
207
а
б – 1
б - 2
в - 1
в - 2
Рис. 1. Фотографии электронных светло- (1) та темнопольных (2) изображений
исходных МУНТ (а), МУНТ модифицированных наночастицами Се с массовой
долей наночастиц 5,2 % (б-1, б-2) и МУНТ модифицированных наночастицами
Се с массовой долей наночастиц 31% (в-1, в-2).
Образцы содержат нанотрубки с распределением внешних диаметров 18-40 нм. О
многослойности нанотрубок свидетельствует количество графеновых слоев, которое
составляет 15–35. Размеры частиц оксида по данным трансмиссионной электронной
микроскопии колеблются в диапазоне 6 – 10 нм.
В работе [23] в результате получения оксида церия (IV) с CeCl3 при 10 ºС на
окисленных углеродных нанотрубках через стадию нагревания реакционного сосуда при
450 ºС размер полученных наночастиц оксида составлял ~ 6 нм. Во время осаждения
гидроксида церия в более щелочном растворе или при 20 ºС средний размер частиц
увеличивался до 10–15 нм. По сходной методике [24], но при нанесении на двухслойные
углеродные нанотрубки, синтезировали наночастицы CeO2 и Се(ОН)3 размером 3–8 нм.
Размеры синтезированных нами наночастиц церия (6–10 нм), совпадают с
литературными данными.
Однородное нанесение наночастиц на УНТ не соответствует природе их
поверхности. Считают [25], что центрами формирования наночастиц церия является
хемосорбированный кислород или дефектные участки графеновой плоскости УНТ. Это
приводит к селективности центров адсорбции наночастиц церия и влияет на
формирование небольших наночастиц соединений церия. Поэтому образование
наноразмерного соединения церия является результатом темплатного действия
нанотрубок как подложек.
По данным измерений удельной поверхности исследуемых образцов установлено
уменьшение удельной поверхности МУНТ от 273 до 50 м2/г, что связано со
значительным заполнением поверхности МУНТ вследствие их модифицирования
наночастицами соединений церия. Темплатное действие МУНТ способствует
208
«налипанию» наночастиц металла на поверхность нанотрубки. Происходит их
присоединение к дефектным участкам внешних стенок МУНТ с неравномерным
размещением вдоль оси нанотрубки. Так называемый процесс декорирования
осуществляется в результате физического взаимодействия дефектных участков
поверхности МУНТ с наночастицами церия. Следующим этапом может быть
формирование цериевой нанотрубки.
Характеристика структурных свойств МУНТ методом КРС
На рис. 2 изображен спектр комбинационного рассеивания света МУНТ,
модифицированных наночастицами Ce с их массовой долей 31 %. В области 1200–
1800 см-1 наблюдали четкие достаточно узкие D- и G-полосы, которые связаны с E2g
валентными колебаниями углеродных sp2-гибридизированных атомов и А1g колебаниями
ароматических sp2-гибридизированных колец углерода соответственно. Для МУНТисх
максимум пика D-полосы находится при 1352 см-1 и G-полосы при 1579 см-1; для
CeхOу/МУНТ (31 %) максимум пика D-полосы находится при 1352 см-1, G-полосы при
1580 см-1. Такой спектр характерен для многослойных УНТ [24].
300 400 500 1400 1600 1800
0
1000
2000
3000
4000
5000
26.5 cм-1
1579 cм-1
1352 cм-1
1352 cм-1
1580 cм-1
I,
от
н.
е
д.
n, см-1
452 см-1
в
а
б
Рис. 2. Спектры комбинационного рассеивания света МУНТисх (а), CeхOу/МУНТ с
массовой долей наночастиц Се 31 % (б), сигнал СеО2 (в).
Как видно, положения максимумов идентичны, а, следовательно, степень
графитизации МУНТ после модифицирования остается прежней. Интегральное
соотношение интенсивностей характеристических полос ID/IG = 0,9, что близко к такому
же соотношению для упорядоченных графитов (ID/IG = 1). Отсюда следует, что
нековалентное модифицирование не влияет на изменение степени графитизации
поверхности МУНТ. В спектре КРС CeхOу/МУНТ (31 %) полоса G асимметрична и
имеет плечо при 1615 см-1. Аналогичные спектры наблюдали как для
модифицированных наночастицами церия, с их массовой долей 5,2 % так и для
исходных углеродных нанотрубок.
На рис. 2 в изображен четкий пик при 452 см-1, отвечающий F2g колебаниям
флюоритовой структуры СеО2 [26]. Полуширина G-полосы нанотрубок,
модифицированных наночастицами церия, отличается от такой же для МУНТисх на
6 см-1, что указывает на увеличение разупорядочения в графеновой структуре
нанотрубки. В образце с массовой долей наночастиц церия 5,2 % сигнал КРС не был
зафиксирован.
Таким образом, сигнал КРС свидетельствует о наличии наноразмерного СеО2 на
поверхности МУНТ. Проявление D'-полосы вызвано реакционной способностью МУНТ
с участием поверхностных С-О и С=О связей.
209
Характеристика структурных свойств МУНТ методом РФЭС
На рис. 3 а представлены суммарные рентгеновские фотоэлектронные спектры
исходных и церийсодержащих нанотрубок. Относительное атомное соотношение Ce/O/C
в образце CexOy/МУНТ (5,2 %), рассчитанное по спектру РФЭ, составляет около 1,1/1/18
и в образце CexOy/МУНТ (31 %) – около 1,1/1/3,6.
1000 800 600 400 200 0
5000
10000
15000
20000
I,
от
н.
е
д.
Энергия связи, эВ
MWNTs
CexOy(5.2%)/MWNTs
C1s
O1s
CexOy(31%)/MWNTs
Ce3d
Се4d
300 295 290 285 280
0
2000
4000
6000
8000
C-C
C-O
C=O
I,
от
н.
е
д.
Энергия связи, эВ
O-C=O
а б
300 295 290 285 2800
2000
4000
6000
8000
10000
12000
I,
от
н.
е
д.
Энергия связи, эВ
O-C=O C=O
C-O
C-C
300 295 290 285 280
0
1500
3000
4500
6000
7500
9000
I,
от
н.
е
д.
Энергия связи, эВ
O-C=O C=O
C-O
C-C
в г
Рис. 3. РФЭ спектры МУНТисх, CexOy/МУНТ (5,2 %) и СexOy/МУНТ (31 %) (a). РФЭ
спектры 1s-электронов атома углерода (C1s) образцов МУНТисх (б),
CexOy/МУНТ (5,2 %) (в) и CexOy/МУНТ (31 %) (г).
В работе [27] такое соотношение Ce/O/C образцов двустенных УНТ составляло
1/11/35. Изменение такого соотношения, видимо, связано с большим вкладом
функциональных групп в поверхность нанотрубок. Для изучения состояния поверхности
МУНТ и механизма их декорирования наночастицами церия [28] был проведен РФЭ
анализ спектров исследуемых образцов.
Для понимания природы связи наночастиц Се с МУНТ необходимо изучить
изменение состояния углерода поверхности нанотрубок [29]. Из приведенных спектров
C1s-электронов МУНТисх (рис. 3, б), CexOy/МУНТ (5,2 %) (рис. 3, в) и CexOy/МУНТ
(31 %) (рис. 3, г) видно, что для этих трех образцов положения максимумов идентичные
(при 284,6 эВ). Это свидетельствует о преимуществе углерод-углеродных связей в sp2-
гибридизированном состоянии.
По результатам математического разложения (таблица) спектра МУНТисх
выделено пики с энергиями связи 285,8 эВ, которые связаны с наличием С-О связей,
286,3 эВ – с наличием С=О связей и 291,9 эВ – с наличием О-С=О связей. При обработке
спектров С1s-электронов модифицированных наночастицами церия МУНТ получены
пики с энергиями связи 285,3 эВ, 286,0 эВ и 293,3 эВ для CexOy/МУНТ (5,2 %), а также
285,6 эВ, 285,8 эВ и 292,5 эВ для CexOy/МУНТ (31 %). Сходство РФЭ спектров по
положениям максимумов спектров С1s-электронов для всех образцов свидетельствует об
отсутствии химических связей между модификатором и УНТ.
На рис. 4 изображены линии О1s-электронов исследуемых образцов. Их анализ
подтверждает существование С-О и С=О связей на поверхности МУНТ. Кроме того, в
210
области ~ 534-530 эВ наблюдали пики, которые свидетельствуют о наличие воды. Линии
О1s-электронов образцов имеют максимумы при 532,17 эВ для МУНТисх, 532,44 эВ для
CexOy/МУНТ (5,2 %) и 532,17 эВ для CexOy/МУНТ (31 %), которые отнесены к связям
С-О. Профиль О1s электронов МУНТисх свидетельствует о наличии С=О связей
(529,90 эВ) и адсорбированной воды (535,55 эВ). В результате разложения профилей О1s
декорированных образцов обнаружены следующие пики: 530,35 эВ – С=О и 537,23 эВ –
Н2О для CexOy/МУНТ (5,2 %); 532,17 эВ – С=О и 536,70 эВ – Н2О для CexOy/МУНТ
(31 %).
538 536 534 532 530 528
100
200
300
400
500
600
I,
от
н.
ед
.
Энергия связи, эВ
C-O
C=O
H2O
538 536 534 532 530 528
100
200
300
400
500
600
I,
от
н.
е
д.
Энергия связи, эВ
С-О
С=О
Н
2
О
538 536 534 532 530 528 526
400
800
1200
1600
2000
I,
от
н.
е
д.
Энергия связи, эВ
H2O
C-O
C=O
а б в
Рис. 4. РФЭ спектры 1s-электронов атома кислорода (О1s) образцов МУНТисх (а),
CexOy/МУНТ (5,2%) (б) и CexOy/МУНТ (31 %) (в).
Концентрация C–O связей в структуре образца CexOy/МУНТ (31 %) уменьшается на
16 %, в то время как содержание C=О связей увеличивается на 16 %. Такое изменение
свидетельствует о том, что некоторые из гидроксильных групп поверхности МУНТ и их
модифицированных форм были утрачены после декорирования.
Таблица. Результаты математической обработки рентгеновских фотоэлектронных
спектров для образцов модифицированных МУНТ
Энергии связи электронов с
ядрами, эВ
Тип образца
Количественное
соотношение
содержания углерода и
кислорода в образцах
(С:О)
C1s O1s Се3d
Концентрация
функциональных
групп по О1s-
спектру,
% (ат.)
МУНТисх 89 : 11 284,6 532,17 ― C-O – 82
C=O – 18
CexOy/МУНТ
(5,2%) 90 : 10 284,6 532,44 882,8 C-O – 84
C=O – 16
CexOy/МУНТ
(31%) 72 : 28 284,6 532,17 882,8 C-O – 68
C=O – 32
На рис. 5 изображены РФЭ спектры 3d-электронов атома церия (Се3d) образцов
CexOy/МУНТ (5,2 %) (а) и CexOy/МУНТ (31 %) (б), которые подтверждают образование
наночастиц церия (Ce3+) на поверхности МУНТ. Максимумы Се3d спектров образцов
одинаковы и находятся при 882,8 эВ. Интенсивность максимума спектра CexOy/МУНТ
(31 %) относительно CexOy/МУНТ (5,2 %) на порядок выше, что связано с высокой
концентрацией церия на поверхности МУНТ.
211
895 890 885 880 875
100
200
300
400
500
Энергия связи, эВ
Се3d
895 890 885 880 875
0
1000
2000
3000
Энергия связи, эВ
а б
Рис. 5. РФЭ спектры 3d-электронов атома церия (Се3d) образцов CexOy/МУНТ (5,2 %)
(а) и CexOy/МУНТ (31 %) (б).
Выводы
В работе было проведено нековалентное модифицирование образцов
многослойных углеродных нанотрубок наночастицами церия. Декорирование УНТ
наночастицами церия реализуется в относительно мягких условиях. Методом КРС
определено, что наночастицы церия присутствуют на поверхности в виде СеО2 и
обнаружено состояние в виде Се3+.
Декорирование наночастицами церия из водных растворов не влияет на структуру
графеновой поверхности МУНТ. Связь наночастиц церия с МУНТ возможно
реализуется через перекрывание π-электронных систем адсорбента и адсорбата.
Литература
1. Раков Э.Г. Нанотрубки и фуллерены. – Москва: Логос, 2006. – С. 376.
2. Мурадян В.Е. Химия углеродных нанотрубок // II конф. с элементами научной
школы для молодежи "Органические и гибридные наноматериалы" (г. Иваново,
17–23 августа 2009 г.): Матер. Конф. – Иваново: Иван. гос. ун-т, 2009. – С. 79 – 82.
3. Khabashesku V.N., Pulikkathara M.X. Chemical modification of carbon nanotubes //
Mendeleev Commun. – 2006. – V. 16, № 2. – Р. 61–66.
4. Banerjee S., Wong S.S. Rational sidewall functionalization and purification of single-
walled carbon nanotubes by solution-phase ozonolysis // J. Chem. Phys. B. – 2002. –
V. 106. – P. 12144–12151.
5. Mawhinney D.V., Naumenco V., Kuznetsova A., Yates J.T., Liu J., Smalley R.E.
Infrared spectral evidence for the etching of carbon nanotubes: ozone oxidation at
298 K // J. Am. Chem. Soc. – 2000. – V. 122, № 10. – P. 2383–2384.
6. Kini V.U., Khabashesku V. N., Margrave J.L. – Abstracts of the rice quantum institute
16th annual summer research colloquium. – 2002. – P. 25.
7. Hiura H., Ebbesen T.W., Tanigaki K. Opening and purification of carbon nanotubes in
high yields // Adv. Mater. – 1995. – V. 7, № 3. – P. 275 – 276.
8. Colomer J.-F., Piedgrosso P., Fonseca A., Nagy J.B. Different purification methods of
carbon nanotubes produced by catalytic synthesis // Synth. Met. – 1999. – № 103. –
P. 2482–2483.
9. Rinzler A.G., Liu J., Dai H., Nikolaev P., Huffman C.B., Rodriguez-Macias F.G.,
Boul P.J., Lu A.H., Heymann D., Colbert D.T., Lee R.S., Fischer J.E., Rao A.M.,
Eklund P.C., Smalley R.E. Large-scale purification of single-wall carbon nanotubes:
process, product and characterization // Appl. Phys. A. – 1998. – № 67. – P. 29–37.
10. Esumi K., Ishigami A., Nakajima A., Sawada K., Honda H. Chemical treatment of
carbon nanotubes // Carbon. – 1996. – V. 34. – P. 279–281.
212
11. Fu K., Huang W., Lin Y., Riddle L.A., Carroll D.L., Sun Y.-P. Defunctionalization of
functionalized carbon nanotubes // Nano. Lett. – 2001. – V. 1. – P. 439–441.
12. Бричка C.Я., Паляница Б.Б., Кулик Т.В., Бричка А.В., Ковальская Е.А.
Термическая деструкция функциональных групп модифицированных углеродных
нанотрубок // Укр. хим. журн. – 2008. – Т. 74, № 10. – С. 77–82.
13. Sen R., Satishkumar B.C., Raina G., Rao C.N.R. Structures and images of novel
derivatives of carbon nanotubes, fullerenes and related new carbon forms // Fullerene
Sci. Technol. – 1997. – V. 5, № 3. – P. 489–502.
14. Jhi S.-H., Louie S.G., Cohen M.I. Electronic properties of oxidized carbon nanotubes //
Phys. Rev. Lett. – 2000. – V. 85, № 8. – P. 1710–1713.
15. Weber S.E., Talapatra S., Journet C., Zambano A., Migone A.D. Determination of the
binding energy of methane on single-walled carbon nanotube bundles // Phys. Rev. B. –
2000. – V. 61. – № 19. – P. 13150–13154.
16. Talapatra S., Zambano A., Weber S.E., Migone A.D. Gases do not adsorb on the
interstitial channels of closed-ended single-walled carbon nanotube bundles // Phys.
Rev. Lett. – 2000. – V. 85,№ 1. – P. 138–141.
17. Inoue S., Ichikuni N., Suzuki T., Uematsu T., Kaneko T. Capillary Condensation of N2
on Multiwall Carbon Nanotubes // J. Phys. Chem. B. – 1998. – V. 102, № 24. – P. 468 –
4692.
18. Fu L., Liu Y.Q., Liu Z.M., Han B.X., Cao L.C., Wei D.C., Yu G., Zhuet D.B. Carbon
nanotubes coated with alumina as gate dielectrics of field-effect transistors // Adv.
Mater. – 2006. – V. 18, № 2. – P. 181–185.
19. Sun Z., Zhang X., Han B., Wu Y., An G., Liu Z., Miao S., Miao Z. Coating carbon
nanotubes with metal oxides in a supercritical carbon dioxide-ethanol solution //
Carbon. – 2007. – V. 45, № 13. – P. 2589–2596.
20. Pender M.J., Sowards L.A., Hartgerink J.D., Stone M.O., Naik R.R. Peptide mediated
formation of single-wall carbon nanotube composites // Nano Lett. – 2006. – № 6. –
P. 40–44.
21. Fu L., Liu Z.M., Liu Y.Q., Han B.X., Wang J.Q., Hu P.A. et al. Coating carbon
nanotubes with rare earth oxide multiwalled nanotubes // Adv. Mater. – 2004. – № 16. –
P. 350–352.
22. Zhou O., Fleming R.M., Murphy D.W., Chen C.H., Haddon R.C., Ramirez A.P.,
Glarum S.H. Defects in Carbon Nanostructures // Science. – 1994. – V. 263. – P. 1744 –
1747.
23. Li Y., Ding J., Chen J., Xu C., Wei B., Liang J., Wu D. Preparation of ceria
nanoparticles supported on carbon nanotubes // Mater. Research Bull. 2002. – № 37. –
P. 313–318.
24. Yanchuk I.B., Коvаl's'ka E.О., Brichka А.V.,. Brichka S.Ya. Raman scattering studies
of the influence of thermal treatment of multi-walled carbon nanotubes on their
structural characteristics // Ukr. J. Phys. – 2009. – V. 54, № 4. – Р. 407–412.
25. Chen P., Wu X., Sun X., Lin J., Ji W., Tan K. Electronic structure and optical limiting
behavior of carbon nanotubes // Phys. Rev. Lett. – 1999. – № 82. – P. 2548–2551.
26. Weber W.H., Hass K.C., McBride J.R. Raman study of CeO2: Second-order scattering,
lattice dynamics, and particle-size effects // Phys. Rev. – 1993. – V. 48. – P. 178–185.
27. Wei J., Ding J., Zhang X., Wu D., Wang Z., Luo J., Wang K. Coated double-walled
carbon nanotubes with ceria nanoparticles // Mater. Lett. – 2005. – № 59. – Р. 322–325.
28. Sun Z., Zhang X., Han B., Wu Y., An G., Liu Z., Miao S., Miao Z. Coating carbon
nanotubes with metal oxides in a supercritical carbon dioxide-ethanol solution //
Carbon. – 2007. – № 45. – Р. 2589–2596.
213
29. Сенкевич А.Й., Ковальська Є.О., Бричка С.Я., Бричка А.В., Картель М.Т. Вплив
термічної обробки модифікованих киснем багатошарових вуглецевих нанотрубок
на їхні електронні характеристики // Хімія, фізика і технологія поверхні. – 2009. –
Вип. 15. – С. 336–342.
ВПЛИВ НЕКОВАЛЕНТНОГО МОДИФІКУВАННЯ НА
СТРУКТУРНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ БАГАТОШАРОВИХ
ВУГЛЕЦЕВИХ НАНОТРУБОК
Є.О. Ковальська1, С.Я. Бричка1, М.Т. Картель1, І.Б. Янчук2,
В. Матолін3, М. Ворохта3
1Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук України,
вул. Генерала Наумова, 17, Київ, 03164, Україна
2Інститут фізики напівпровідників ім. В.Є. Лашкарьова Національної академії наук
України, просп. Науки, 45, Київ, 03028, Україна
3Карлов університет, фізико-математичний факультет, відділ фізики поверхні і
плазмових явищ, 18000 Прага 8, Чеська республіка
У роботі вивчено вплив нековалентного модифікування на структурні характеристики
комерційних багатошарових вуглецевих нанотрубок. Модифікування здійснювали декоруванням
наночастинками церію з водних розчинів. Структурні характеристики зразків вуглецевих
нанотрубок вивчені за допомогою трансмісійної і рентгенівської фотоелектронної
спектроскопїі, а також комбінаційного розсіювання світла.
INFLUENCE OF NONCOVALENT MODIFICATION ON
STRUCTURAL CHARACTERISTICS OF MULTIWALL CARBON
NANOTUBES
E.A. Kowalska1, S.Ya. Brichka1, M.T. Kartel1, I.B. Yanchuk2,
V. Matolin3, M. Vorokhta3
1Chuiko Institute of Surface Chemistry, National Academy of Sciences of Ukraine,
17 General Naumov Str. Kyiv, 03164, Ukraine
2Lashkaryov of Institute of semiconductor physics of the National Academy of Sciences of
Ukraine, pr. Nauki, 41, Kiev, 03028, Ukraine
3Department of Surface and Plasma Science, Faculty of Mathematics and Physics, Charles
University, 18000 Prague 8, Czech Republic
The influence of noncovalent modifications on structural characteristics of the commercial
multiwall carbon nanotubes has been studied. The modification was provided by decoration of cerium
nanoparticles from aqueous solutions. The structural characteristics of samples of carbon nanotubes
were studied by methods of transmission, Raman, and X-ray spectroscopy.
|
| id | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-414 |
| institution | Surface |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Russian |
| last_indexed | 2026-03-12T17:11:41Z |
| publishDate | 2010 |
| publisher | Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | surfacezbircomua/02/b96e91ab4b29e08c63a2b7e964097902.pdf |
| spelling | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-4142018-11-27T09:39:14Z Influence of noncovalent modification on structural characteristics of multiwall carbon nanotubes Влияние нековалентного модифицирования на структурные характеристики многослойных углеродных нанотрубок Вплив нековалентного модифікування на структурні характеристики багатошарових вуглецевих нанотрубок Kowalska, E. A. Brichka, S. Ya. Kartel, M. T. Yanchuk, I. B. Matolin, V. Vorokhta, M. The influence of noncovalent modifications on structural characteristics of the commercial multiwall carbon nanotubes has been studied. The modification was provided by decoration of cerium nanoparticles from aqueous solutions. The structural characteristics of samples of carbon nanotubes were studied by methods of transmission, Raman, and X-ray spectroscopy. В работе изучено влияние нековалентного вида модифицирования на структурные характеристики коммерческих многослойных углеродных нанотрубок. Модифицирование осуществляли декорированием наночастицами церия из водных растворов. Структурные характеристики образцов углеродных нанотрубок изучены с помощью трансмиссионной микроскопии, комбинационного рассеивания света и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии. У роботі вивчено вплив нековалентного модифікування на структурні характеристики комерційних багатошарових вуглецевих нанотрубок. Модифікування здійснювали декоруванням наночастинками церію з водних розчинів. Структурні характеристики зразків вуглецевих нанотрубок вивчені за допомогою трансмісійної і рентгенівської фотоелектронної спектроскопїі, а також комбінаційного розсіювання світла. Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 2010-08-28 Article Article application/pdf https://surfacezbir.com.ua/index.php/surface/article/view/414 Surface; No. 2(17) (2010): Surface; 205-213 Поверхность; № 2(17) (2010): Поверхность; 205-213 Поверхня; № 2(17) (2010): Поверхня; 205-213 3154-8091 3154-8083 ru https://surfacezbir.com.ua/index.php/surface/article/view/414/412 Авторське право (c) 2010 E.A. Kowalska, S.Ya. Brichka, M.T. Kartel, I.B. Yanchuk, V. Matolin, M. Vorokhta |
| spellingShingle | Kowalska, E. A. Brichka, S. Ya. Kartel, M. T. Yanchuk, I. B. Matolin, V. Vorokhta, M. Вплив нековалентного модифікування на структурні характеристики багатошарових вуглецевих нанотрубок |
| title | Вплив нековалентного модифікування на структурні характеристики багатошарових вуглецевих нанотрубок |
| title_alt | Influence of noncovalent modification on structural characteristics of multiwall carbon nanotubes Влияние нековалентного модифицирования на структурные характеристики многослойных углеродных нанотрубок |
| title_full | Вплив нековалентного модифікування на структурні характеристики багатошарових вуглецевих нанотрубок |
| title_fullStr | Вплив нековалентного модифікування на структурні характеристики багатошарових вуглецевих нанотрубок |
| title_full_unstemmed | Вплив нековалентного модифікування на структурні характеристики багатошарових вуглецевих нанотрубок |
| title_short | Вплив нековалентного модифікування на структурні характеристики багатошарових вуглецевих нанотрубок |
| title_sort | вплив нековалентного модифікування на структурні характеристики багатошарових вуглецевих нанотрубок |
| url | https://surfacezbir.com.ua/index.php/surface/article/view/414 |
| work_keys_str_mv | AT kowalskaea influenceofnoncovalentmodificationonstructuralcharacteristicsofmultiwallcarbonnanotubes AT brichkasya influenceofnoncovalentmodificationonstructuralcharacteristicsofmultiwallcarbonnanotubes AT kartelmt influenceofnoncovalentmodificationonstructuralcharacteristicsofmultiwallcarbonnanotubes AT yanchukib influenceofnoncovalentmodificationonstructuralcharacteristicsofmultiwallcarbonnanotubes AT matolinv influenceofnoncovalentmodificationonstructuralcharacteristicsofmultiwallcarbonnanotubes AT vorokhtam influenceofnoncovalentmodificationonstructuralcharacteristicsofmultiwallcarbonnanotubes AT kowalskaea vliânienekovalentnogomodificirovaniânastrukturnyeharakteristikimnogoslojnyhuglerodnyhnanotrubok AT brichkasya vliânienekovalentnogomodificirovaniânastrukturnyeharakteristikimnogoslojnyhuglerodnyhnanotrubok AT kartelmt vliânienekovalentnogomodificirovaniânastrukturnyeharakteristikimnogoslojnyhuglerodnyhnanotrubok AT yanchukib vliânienekovalentnogomodificirovaniânastrukturnyeharakteristikimnogoslojnyhuglerodnyhnanotrubok AT matolinv vliânienekovalentnogomodificirovaniânastrukturnyeharakteristikimnogoslojnyhuglerodnyhnanotrubok AT vorokhtam vliânienekovalentnogomodificirovaniânastrukturnyeharakteristikimnogoslojnyhuglerodnyhnanotrubok AT kowalskaea vplivnekovalentnogomodifíkuvannânastrukturníharakteristikibagatošarovihvuglecevihnanotrubok AT brichkasya vplivnekovalentnogomodifíkuvannânastrukturníharakteristikibagatošarovihvuglecevihnanotrubok AT kartelmt vplivnekovalentnogomodifíkuvannânastrukturníharakteristikibagatošarovihvuglecevihnanotrubok AT yanchukib vplivnekovalentnogomodifíkuvannânastrukturníharakteristikibagatošarovihvuglecevihnanotrubok AT matolinv vplivnekovalentnogomodifíkuvannânastrukturníharakteristikibagatošarovihvuglecevihnanotrubok AT vorokhtam vplivnekovalentnogomodifíkuvannânastrukturníharakteristikibagatošarovihvuglecevihnanotrubok |