Получение и изучение свойств нанопорошков никеля, кобальта и их взаимной системы

• Автор: Колмыков, Роман Павлович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Кемерово
• Количество страниц: 160 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1. Химические методы получения наноразмерных частиц переходных металлов

1.1.1. Пиролиз прекурсоров.

1.1.2. Восстановление металлсодержащих соединений

1.1.3. Другие химические методы получения наночастиц переходных металлов

1.1.4. Методы стабилизации наночастиц переходных металлов.

1.2. Некоторые свойства наночастиц никеля, кобальта и систем на их основе.

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ ПО ПОЛУЧЕНИЮ И ИССЛЕДОВАНИЮ ФИЗИКОХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ НАИОРАЗМЕРНЫХ ЧАСТИЦ ПЕРЕХОДЫХ МЕТАЛЛОВ.

2.1. Реактивы.

2.2. Синтез исследуемых объектов
2.3. Электронная микроскопия и рентгеноспектральный микроанализ наноиорошков переходных металлов
2.4. Рентгенографические исследования наночастиц переходных металлов при рассеянии на малых углах
2.5. Рентгеноструктурный анализ нанопорошков переходных металлов
2.6. Определение удельной поверхности нанопорошков металлов по БЭТ.
2.7. Термогравиметрический анализ и массспектрометрия газообразных продуктов при прогреве нанопорошков переходных металлов
2.8. Методика поведения электрофизических измерений.
2 Математическое планирование экспериментов.
ГЛАВА. 3. ПОЛУЧЕНИЕ, СТРУКТУРА И СВОЙСТВА НРЧ 1 И Со
3.1. Получение наноразмерных частиц никеля и кобальта.
3.2. Размеры, форма, морфология наноразмерных частиц никеля и кобальта
3.3. Стадийность восстановления, влияние условий синтеза на структуру и размер частиц никеля и кобальта
3.4. Определение удельной поверхности и пикиометричсской плотности нанопорошков никеля и кобальта.
3.5. Химический состав поверхности, фазовый состав, термостимулируемые процессы в нанопорошках никеля и кобальта
3.6. Компактирование, спекание, электропроводность наноиорошков никеля и кобальта
ГЛАВА 4. ПОЛУЧЕНИЕ И НЕКОТОРЫЕ СВОЙСТВА НАНОРАЗМЕРНЫХ СИСТЕМ КОБАЛЬТНИКЕЛЬ.
4.1. Получение системы СоМ
4.2. Стадийность процессов восстановления систем кобальтникель
4.2. Форморазмерные характеристики, морфология и элементный состав дисперсных систем кобальтникель.
4.3. Фазовый состав системы кобальтникель
4.4. Химический состав поверхности и термостимулируемые процессы в системе СоИ
4.5. Исследование зависимости электропроводности от степени компактности и температуры системы кобальтникель.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Практическая значимость работы заключается в том, что полученные результаты будут использованы при разработке наноразмерных электропроводящих и магнитных материалов, перспективных для использования в электротехнике и электронике. В этом направлении получена приоритетная справка на патент Наноструктурированный агломерат металлического кобальта и способ его получения. Материалы диссертации используются в учебном процессе в лекционном курсе Физикохимия наноразмерных частиц и наноструктурированных материалов, в цикле лабораторных работ Спецпрактикум по химии твердого тела для студен тов химического факультета ГОУ ВПО КемГУ. Материалы диссертации доложены на VIII Всероссийской научнопрактической конференции студентов и аспирантов Химия и химическая технология в XXI веке г. Томск, г на II XXXIV Международной научнопрактической конференции Образование, наука, инновации вклад молодых исследователей г. Кемерово, г. X Международной конференции Физикохимические процессы в неорганических ма1ериалах ФХП г. Кемерово, г. IX Всероссийской научнопрактической конференции студентов и аспирантов Химия и химические технологии в XXI веке г. Томск, г. Всероссийской конференции Исследования и достижения в области теоретической и прикладной химии г. Барнаул, г. I Международном форуме по нанотехнологиям Роснанотех г. Москва, г. Функциональные наноматериалы и высокочистые вещества г. Суздаль, г. Инновационные технологии в технике и образовании г. Чита, г. IV Международной молодежной научной конференции Тинчуринские чтения г. Казань, г. Международной научнопрактической конференции Современные направления теоретических и прикладных исследований г. Одесса, г. XV Международной научнопрактической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых Современные техника и технологии г. Томск, г. XV Всероссийской научной конференции студентовфизиков и молодых ученых ВНКСФ г. КемеровоТомск, г. Всероссийской научнопрактической конференции Исследования и достижения в области теоретической и прикладной химии г. Барнаул, г. Международной научнотехнической конференции Нанотехнологии функциональных материалов НФМЧ0 г. СанктПетербург, г. Представленная работа состоит из введения, четырех глав, списка литературы, содержащего 5 наименований. В заключении приведены основные результаты и выводы. Работа изложена на 0 страницах машинописного текста и содержит рисунков, таблиц, 5 схем. В первой главе представлены литературные данные по методам получения наноразмерных порошков переходных металлов и их классификация. Во второй главе описаны методика и условия получения наноразмерных порошков никеля, кобальта и взаимной системы СоЫ1 посредством восстановления из водных растворов гидразингидрагом и тетрагидроборатом натрия. В третьей главе представлены результаты изучения размеров, формы, структуры и некоторых физикохимических свойств наноразмерных порошков никеля и кобальта. Показано, что размер и форма получаемых частиц зависит от условий синтеза. Определены условия получения рентгенографически чистых фаз наночастиц никеля, кобальта. Проведено сопоставление результатов о структуре наночастиц, полученных различными методиками показано удовлетворительное согласование результатов. Определен состав загрязняющих поверхность порошков наноразмерных частиц металлов примесей, а также характер термостимулируемых процессов, протекающих на поверхности дисперсных порошков. В четвертой главе представлены результаты изучения двойной наноразмерной системы СоЭД. Определены условия реализации твердорастворных и гетерогенных систем СоМ, построен фазовый портрет системы кобальтникель. Также проведено сопоставление полученных разными методиками результатов о структуре исследуемых биметаллических систем. Автор выражает благодарность научному руководителю д. РАН, заслуженному деятелю науки РФ Ю. А. Захарову научному консультанту к. В. М. Пугачеву сотрудникам кафедры Химии твердого тела КемГУ В. Г. Додонову, А. В. Иванову, а также сотруднику ИУХМ СО РАН С. В. Лырщикову за помощь в выполнении и обсуждении экспериментальных результатов по теме диссертации. Автор благодарен ИУХМ СО РАН и Новосибирскому ИХТГМ СО РАН за предоставленное оборудование для проведения отдельных экспериментов по данной тематике.