Платиновмісні вуглецеві наноструктури для створення електропровідної кераміки при використанні 3D друку технології CJP
Carbon nanostructures (CNS) were synthesized by the electric arc plasma chemical method during the evaporation of a high-quality graphite electrode of the brand “fine-grained dense graphite” (FGDG-7) filled with a catalyst (Pt), which was evaporated in a helium environment. In the synthesis process,...
Gespeichert in:
| Datum: | 2022 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , , , , , , , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Englisch |
| Veröffentlicht: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine
2022
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/631 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
Institution
Chemistry, Physics and Technology of Surface| _version_ | 1856543937024491520 |
|---|---|
| author | Zolotarenko, O. D. Rudakova, E. P. Zolotarenko, A. D. Akhanova, N. Y. Ualkhanova, M. N. Shchur, D. V. Gabdullin, M. T. Gavrylyuk, N. A. Myronenko, T. V. Zolotarenko, A. D. Chymbai, M. V. Zagorulko, I. V. Tarasenko, Yu. O. Havryliuk, O. O. |
| author_facet | Zolotarenko, O. D. Rudakova, E. P. Zolotarenko, A. D. Akhanova, N. Y. Ualkhanova, M. N. Shchur, D. V. Gabdullin, M. T. Gavrylyuk, N. A. Myronenko, T. V. Zolotarenko, A. D. Chymbai, M. V. Zagorulko, I. V. Tarasenko, Yu. O. Havryliuk, O. O. |
| author_sort | Zolotarenko, O. D. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2022-09-17T11:13:22Z |
| description | Carbon nanostructures (CNS) were synthesized by the electric arc plasma chemical method during the evaporation of a high-quality graphite electrode of the brand “fine-grained dense graphite” (FGDG-7) filled with a catalyst (Pt), which was evaporated in a helium environment. In the synthesis process, the following were synthesized: multi-walled (MWCNT) and single-walled carbon nanotubes (SWCNT), fullerenes, graphene packets and nanocomposites. A deposit in the form of growth on the cathode electrode was also synthesized. All synthesis products were analyzed at the micro- and nanolevels, which made it possible to analyze the influence of platinum vapors on the formation of carbon nanomaterials (CNM). The non-uniform distribution of catalyst atoms (platinum) in the products of electrochemical synthesis in a gas medium using FGDG-7 graphite was investigated.During the analysis, it was found that platinum is in the state of the face-centered cubic (FCC) lattice and is distributed in the synthesis products as follows: the core of the deposit is less than < 0.001 %, the shell of the deposit is less than < 1 %, the wall soot is more than > 1 %. The morphology and composition of the platinum deposit, which has a hexagonal graphite structure with an admixture of a rhombohedral graphite phase, was studied. In the studies, differential thermal analysis in air (TG, DTG, DTA) was carried out, which made it possible to identify the composition of the synthesis products. It is an established fact that the parts of the deposit with platinum are more heat-resistant compared to the deposit components that do not contain Pt. The resulting carbon nanotubes (CNTs) in diameter (5–25 nm) and length (1.5–2 ?m) do not differ from those obtained without the participation of platinum, except for some anomalies.When studying the suitability of platinum-containing carbon nanostructures for 3D printing of CJP (ceramic printing) technology, it was found that for the use of platinum-containing carbon black, it is necessary to carry out a preliminary short-term treatment, namely, grinding in special “ball mills” or rubbing through a fine sieve with minimal effort to create uniformity product. Previous studies have shown that such platinum-containing carbon nanostructures can already be used in 3D printing of CJP technology, or to create new composites for 3D printing technologies of FDM, SLA. |
| first_indexed | 2025-07-22T19:34:40Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-631 |
| institution | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
| language | English |
| last_indexed | 2025-12-17T12:08:26Z |
| publishDate | 2022 |
| publisher | Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-6312022-09-17T11:13:22Z Platinum-containing carbon nanostructures for the creation of electrically conductive ceramics using 3D printing of CJP technology Платиновмісні вуглецеві наноструктури для створення електропровідної кераміки при використанні 3D друку технології CJP Zolotarenko, O. D. Rudakova, E. P. Zolotarenko, A. D. Akhanova, N. Y. Ualkhanova, M. N. Shchur, D. V. Gabdullin, M. T. Gavrylyuk, N. A. Myronenko, T. V. Zolotarenko, A. D. Chymbai, M. V. Zagorulko, I. V. Tarasenko, Yu. O. Havryliuk, O. O. carbon nanostructures platinum (Pt) fullerenes graphenes deposit plasma electric arc synthesis plasma chemical synthesis 3D printing CJP technology вуглецеві наноструктури (ВНС) платина (Pt) фуллерени графени депозит плазма електродуговий синтез плазмохімічний синтез 3D друк технологія CJP Carbon nanostructures (CNS) were synthesized by the electric arc plasma chemical method during the evaporation of a high-quality graphite electrode of the brand “fine-grained dense graphite” (FGDG-7) filled with a catalyst (Pt), which was evaporated in a helium environment. In the synthesis process, the following were synthesized: multi-walled (MWCNT) and single-walled carbon nanotubes (SWCNT), fullerenes, graphene packets and nanocomposites. A deposit in the form of growth on the cathode electrode was also synthesized. All synthesis products were analyzed at the micro- and nanolevels, which made it possible to analyze the influence of platinum vapors on the formation of carbon nanomaterials (CNM). The non-uniform distribution of catalyst atoms (platinum) in the products of electrochemical synthesis in a gas medium using FGDG-7 graphite was investigated.During the analysis, it was found that platinum is in the state of the face-centered cubic (FCC) lattice and is distributed in the synthesis products as follows: the core of the deposit is less than < 0.001 %, the shell of the deposit is less than < 1 %, the wall soot is more than > 1 %. The morphology and composition of the platinum deposit, which has a hexagonal graphite structure with an admixture of a rhombohedral graphite phase, was studied. In the studies, differential thermal analysis in air (TG, DTG, DTA) was carried out, which made it possible to identify the composition of the synthesis products. It is an established fact that the parts of the deposit with platinum are more heat-resistant compared to the deposit components that do not contain Pt. The resulting carbon nanotubes (CNTs) in diameter (5–25 nm) and length (1.5–2 ?m) do not differ from those obtained without the participation of platinum, except for some anomalies.When studying the suitability of platinum-containing carbon nanostructures for 3D printing of CJP (ceramic printing) technology, it was found that for the use of platinum-containing carbon black, it is necessary to carry out a preliminary short-term treatment, namely, grinding in special “ball mills” or rubbing through a fine sieve with minimal effort to create uniformity product. Previous studies have shown that such platinum-containing carbon nanostructures can already be used in 3D printing of CJP technology, or to create new composites for 3D printing technologies of FDM, SLA. Вуглецеві наноструктури (ВНС) синтезувались електродуговим плазмохімічним методом при випаровуванні графітового електрода високої якості марки «дрібнозернистого щільного графіту» (МПГ-7) заповненого каталізатором (Pt), який випаровувався в середовищі гелію. В процесі синтезу були синтезовані: багатостінні (БВНТ) та одностінні вуглецеві нанотрубки (ОВНТ), фуллерени, графенові пакети та нанокомпозити. Також був синтезований депозит у вигляді наросту на катодному електроді. Всі продукти синтезу були проаналізовані на мікро- та нанорівнях, що дало змогу проаналізувати вплив парів платини на формування вуглецевих наноматеріалів (ВНМ). Досліджено нерівномірний розподіл атомів каталізатора (платини) в продуктах електрохімічного синтезу в газовому середовищі при використанні графіту марки МПГ-7.При аналізі встановлено, що платина знаходиться в стані гранецентрованої кубічної (ГЦК) ґратки та розподіляється у продуктах синтезу наступним чином: серцевина депозиту – < 0.001 %, оболонка депозиту – < 1 %, пристінна сажа – > 1 %. Вивчені морфологія та склад платинового депозиту, що має гексагональну графітову структуру з домішкою ромбоедричної графітової фази. В дослідженнях проведений диференціально-термічний аналіз на повітрі (TG, DTG, DTA), що дозволило ідентифікувати склад продуктів синтезу. Встановлено, що частини депозиту з платиною більш термостійкі порівняно з депозитними складовими, що не містять Pt. Вуглецеві нанотрубки (ВНТ), що утворюються, по діаметру (5–25 нм) і довжині (1.5–2 мкм) не відрізняються від таких, що отримані без участі платини, за винятком деяких аномалій.При вивченні придатності платиновмісних вуглецевих наноструктур для 3D друку технології CJP (друк керамікою) встановлено, що для використання платиновмісної пристінної сажі необхідно проводити попередню недовгу обробку, а саме – подрібнювати у спеціальних «кульових млинах» або протирати крізь дрібне сито з мінімальними зусиллями для створення однорідності продукту. Попередні дослідження показали, що такі платиновмісні вуглецеві наноструктури вже можна використовувати у 3D друці технології CJP або для створення нових композитів для технологій 3D друку FDM, SLA. Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 2022-08-27 Article Article application/pdf https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/631 10.15407/hftp13.03.259 Chemistry, Physics and Technology of Surface; Vol. 13 No. 3 (2022): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 259-273 Химия, физика и технология поверхности; Том 13 № 3 (2022): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 259-273 Хімія, фізика та технологія поверхні; Том 13 № 3 (2022): Хімія, фізика та технологія поверхні; 259-273 2518-1238 2079-1704 10.15407/hftp13.03 en https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/631/644 Copyright (c) 2022 O. D. Zolotarenko, E. P. Rudakova, A. D. Zolotarenko, N. Y. Akhanova, M. N. Ualkhanova, D. V. Shchur, M. T. Gabdullin, N. A. Gavrylyuk, T. V. Myronenko, A. D. Zolotarenko, M. V. Chymbai, I. V. Zagorulko, Yu. O. Tarasenko, O. O. Havryliuk |
| spellingShingle | вуглецеві наноструктури (ВНС) платина (Pt) фуллерени графени депозит плазма електродуговий синтез плазмохімічний синтез 3D друк технологія CJP Zolotarenko, O. D. Rudakova, E. P. Zolotarenko, A. D. Akhanova, N. Y. Ualkhanova, M. N. Shchur, D. V. Gabdullin, M. T. Gavrylyuk, N. A. Myronenko, T. V. Zolotarenko, A. D. Chymbai, M. V. Zagorulko, I. V. Tarasenko, Yu. O. Havryliuk, O. O. Платиновмісні вуглецеві наноструктури для створення електропровідної кераміки при використанні 3D друку технології CJP |
| title | Платиновмісні вуглецеві наноструктури для створення електропровідної кераміки при використанні 3D друку технології CJP |
| title_alt | Platinum-containing carbon nanostructures for the creation of electrically conductive ceramics using 3D printing of CJP technology |
| title_full | Платиновмісні вуглецеві наноструктури для створення електропровідної кераміки при використанні 3D друку технології CJP |
| title_fullStr | Платиновмісні вуглецеві наноструктури для створення електропровідної кераміки при використанні 3D друку технології CJP |
| title_full_unstemmed | Платиновмісні вуглецеві наноструктури для створення електропровідної кераміки при використанні 3D друку технології CJP |
| title_short | Платиновмісні вуглецеві наноструктури для створення електропровідної кераміки при використанні 3D друку технології CJP |
| title_sort | платиновмісні вуглецеві наноструктури для створення електропровідної кераміки при використанні 3d друку технології cjp |
| topic | вуглецеві наноструктури (ВНС) платина (Pt) фуллерени графени депозит плазма електродуговий синтез плазмохімічний синтез 3D друк технологія CJP |
| topic_facet | carbon nanostructures platinum (Pt) fullerenes graphenes deposit plasma electric arc synthesis plasma chemical synthesis 3D printing CJP technology вуглецеві наноструктури (ВНС) платина (Pt) фуллерени графени депозит плазма електродуговий синтез плазмохімічний синтез 3D друк технологія CJP |
| url | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/631 |
| work_keys_str_mv | AT zolotarenkood platinumcontainingcarbonnanostructuresforthecreationofelectricallyconductiveceramicsusing3dprintingofcjptechnology AT rudakovaep platinumcontainingcarbonnanostructuresforthecreationofelectricallyconductiveceramicsusing3dprintingofcjptechnology AT zolotarenkoad platinumcontainingcarbonnanostructuresforthecreationofelectricallyconductiveceramicsusing3dprintingofcjptechnology AT akhanovany platinumcontainingcarbonnanostructuresforthecreationofelectricallyconductiveceramicsusing3dprintingofcjptechnology AT ualkhanovamn platinumcontainingcarbonnanostructuresforthecreationofelectricallyconductiveceramicsusing3dprintingofcjptechnology AT shchurdv platinumcontainingcarbonnanostructuresforthecreationofelectricallyconductiveceramicsusing3dprintingofcjptechnology AT gabdullinmt platinumcontainingcarbonnanostructuresforthecreationofelectricallyconductiveceramicsusing3dprintingofcjptechnology AT gavrylyukna platinumcontainingcarbonnanostructuresforthecreationofelectricallyconductiveceramicsusing3dprintingofcjptechnology AT myronenkotv platinumcontainingcarbonnanostructuresforthecreationofelectricallyconductiveceramicsusing3dprintingofcjptechnology AT zolotarenkoad platinumcontainingcarbonnanostructuresforthecreationofelectricallyconductiveceramicsusing3dprintingofcjptechnology AT chymbaimv platinumcontainingcarbonnanostructuresforthecreationofelectricallyconductiveceramicsusing3dprintingofcjptechnology AT zagorulkoiv platinumcontainingcarbonnanostructuresforthecreationofelectricallyconductiveceramicsusing3dprintingofcjptechnology AT tarasenkoyuo platinumcontainingcarbonnanostructuresforthecreationofelectricallyconductiveceramicsusing3dprintingofcjptechnology AT havryliukoo platinumcontainingcarbonnanostructuresforthecreationofelectricallyconductiveceramicsusing3dprintingofcjptechnology AT zolotarenkood platinovmísnívuglecevínanostrukturidlâstvorennâelektroprovídnoíkeramíkiprivikoristanní3ddrukutehnologíícjp AT rudakovaep platinovmísnívuglecevínanostrukturidlâstvorennâelektroprovídnoíkeramíkiprivikoristanní3ddrukutehnologíícjp AT zolotarenkoad platinovmísnívuglecevínanostrukturidlâstvorennâelektroprovídnoíkeramíkiprivikoristanní3ddrukutehnologíícjp AT akhanovany platinovmísnívuglecevínanostrukturidlâstvorennâelektroprovídnoíkeramíkiprivikoristanní3ddrukutehnologíícjp AT ualkhanovamn platinovmísnívuglecevínanostrukturidlâstvorennâelektroprovídnoíkeramíkiprivikoristanní3ddrukutehnologíícjp AT shchurdv platinovmísnívuglecevínanostrukturidlâstvorennâelektroprovídnoíkeramíkiprivikoristanní3ddrukutehnologíícjp AT gabdullinmt platinovmísnívuglecevínanostrukturidlâstvorennâelektroprovídnoíkeramíkiprivikoristanní3ddrukutehnologíícjp AT gavrylyukna platinovmísnívuglecevínanostrukturidlâstvorennâelektroprovídnoíkeramíkiprivikoristanní3ddrukutehnologíícjp AT myronenkotv platinovmísnívuglecevínanostrukturidlâstvorennâelektroprovídnoíkeramíkiprivikoristanní3ddrukutehnologíícjp AT zolotarenkoad platinovmísnívuglecevínanostrukturidlâstvorennâelektroprovídnoíkeramíkiprivikoristanní3ddrukutehnologíícjp AT chymbaimv platinovmísnívuglecevínanostrukturidlâstvorennâelektroprovídnoíkeramíkiprivikoristanní3ddrukutehnologíícjp AT zagorulkoiv platinovmísnívuglecevínanostrukturidlâstvorennâelektroprovídnoíkeramíkiprivikoristanní3ddrukutehnologíícjp AT tarasenkoyuo platinovmísnívuglecevínanostrukturidlâstvorennâelektroprovídnoíkeramíkiprivikoristanní3ddrukutehnologíícjp AT havryliukoo platinovmísnívuglecevínanostrukturidlâstvorennâelektroprovídnoíkeramíkiprivikoristanní3ddrukutehnologíícjp |