Просвечивающая электронная микроскопия в комплексном исследовании наноструктурированных углеродных материалов

• Автор: Егоров, Александр Владимирович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 195 с. : ил.

Оглавление
Оглавление
1. Введение

2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

2.1. Структурные особенности и методы получения углеродных материалов.

2.1.1. Углеродные нановолокна

2.1.2. Углеродные нанотрубки

2.1.3. Получение и механизм роста УНТ

2.1.4. Наноалмазы

2.1.5. Луковичные структуры

2.1.6. Фуллерены

2.2. Химическая модификация углеродных нанотрубок
2.2.1. Окисление УНТ
2.2.2. Функционализация через амидные и эфирные группы
2.2.3. Модифицирование поверхности УНТ
2.2.4. Модифицирование внутреннего канала УНТ
2.2.5. Механохимические реакции с УНТ
2.3. Нековалентное модифицирование УНТ
2.4. Просвечивающая электронная микроскопия в изучении структурированных углеродных материалов
2.4.1. Формирование изображения в ПЭМ
2.4.2. Электронная дифракция

2.4.3. Аналитические методы в ПЭМ
2.4.4. Подготовка объектов для исследования и требования к ним
2.4.5. Недостатки и ограничения ПЭМ
2.5. Постановка задачи
3. Экспериментальная часть
3.1. Вещества и реагенты
3.2. Методы исследования
3.2.1. Термический анализ
3.2.2. Элементный анализ
3.2.3. Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия
3.2.4. Растровая электронная микроскопия
3.2.5. Просвечивающая электронная микроскопия высокого разрешения
3.2.6. Приготовление покрытий для ПЭМ-сеток
3.3. Методы синтеза
3.3.1. Приготовление катализатора на носителе
3.3.2. Синтез углеродных материалов
3.3.3. Очистка углеродных материалов
3.3.4. Карбоксилирование углеродных материалов
3.3.5. Контрастирование кислородсодержащих групп
3.3.6. Контролируемое дефектообразование
4. Обсуждение результатов
4.1. Характеризация продуктов синтеза УНМ

4.2. Окисление углеродных материалов
4.3. Локализация кислородсодержащих групп на поверхности УНТ
4.4. Изучение процесса дефектообразование в УНТ
5. Выводы
ЛИТЕРАТУРА
Приложение 1. Выбор параметров ПЭМ экспериментов
Приложение 2. Типичные КР спектры УНМ

Рисунок 13. ПЭМ изображения детонационной сажи (а) и углеродных луковиц, полученных при 1300°С (Ъ), 15008С (с) и 1800°С (ф. Масштаб 3 нм [90].
Углеродные луковицы демонстрируют высокую проводимость, сравнимую с техническим углеродом (~4 См-см“1), удельную поверхность порядка ~ 500 м2/г и упорядоченную графитовую структуру, что делает этот материал привлекательным для различных целей [91]. Углеродные луковицы применяются в качестве проводящих добавок к полимерам [92], смазочного материала [93], электронных эмиттеров [94]. Луковичные структуры привлекают внимание, как материал для электродов микросуперконденсаторов высокой мощности [85]. В то время, как обычный суперконденсатор из активированного угля применяется при скоростях заряда-разряда до 0.1 В/с, суперконденсаторы на основе луковичного углерода характеризуются