ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ СУЛЬФАТА ЦИНКА В ПРИСУТСТВИИ ВОДНЫХ ДИСПЕРСИЙ МНОГОСЛОЙНЫХ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК
Аннотация
Методом пиролиза углеводородов при избыточном давлении аргона в реакционной системе получены многослойные углеродные нанотрубки. С помощью растровой электронной микроскопии исследована морфология синтезированных материалов. Полученные нанотрубки подвергали модификации, для чего их обрабатывали растворами различных реагентов: гидроксида натрия (10 масс. %), азотной (40 масс. %) и хлорной кислот (40 масс. %), а также хлороформом. Образец помещали в раствор реагента объемом 10 мл и выдерживали в течение 24 ч. Электрофизические исследования дисперсий многослойных углеродных нанотрубок с добавками сульфата цинка проводили с помощью импедансметра Z - 1500J в диапазоне частот 10 Гц – 2 МГц. Обнаружено влияние углеродных наноматериалов на электрофизические свойства цинкового электролита. Исследовано изменение удельной электрической проводимости растворов сульфата цинка при добавлении многослойных углеродных нанотрубок с различной морфологией и модификацией поверхности. При помощи метода импедансной спектроскопии изучены электрофизические свойства цинкового электролита с добавками углеродных нанотрубок при различной концентрации компонентов и pH среды, полученного по оригинальной методике. Показано, что электронная проводимость растет с увеличением концентрации нанотрубок, но нивелируется с увеличением концентрации сульфата цинка. Кроме того, введение многослойных углеродных нанотрубок в раствор изменяет вид эквивалентной схемы и ее элементы. Сделан вывод о том, что введение многослойных углеродных нанотрубок однозначно влияет на электрофизические свойства растворов сульфата цинка. На основании полученных данных предложена схема взаимодействия электролита с углеродными нанотрубками.
Литература
Gibson J.A.E. Early nanotubes. Nature. 1992. V. 23. P. 359-369. DOI: 10.1038/359369c0.
Dyachkov P.N. Carbon nanotubes: structure, properties, applications. М.: BINOM. Laboratoriya znaniy. 2006. 293 p. (in Russian).
Rakov E.G. Nanotubes and fullerenes. M.: Universitetskaya kniga. 2006. 235 p. (in Russian).
Maltseva P.P. Nanomaterials, nanotechnology. Nanosys-tems engineering. World achievements of 2005. М.: Tekhnosfera. 2006. 152 p. (in Russian).
Alymov M.I. The mechanical properties of nanomaterials. М.: MIFI. 2004. 32 p. (in Russian).
Yeletskiy A.V. Carbon nanotubes and their emissive proper-ties. Uspekhi Fizich. Nauk. 2002. V. 172. N 2. P. 386 (in Russian). DOI: 10.3367/UFNr.0172.200204b.0401.
Yeliseev A.A., Lukashin A.V., Tretyakov Yu.D. Func-tional nanomaterials. М.: FIZMATLIT. 2010. 456 p. (in Russian).
Yao Z., Dekker Z., Yao С., Avouris P. Electrical transport through single-wall carbon nanotubes. Heidelberg: Springer-Verlag. 2001. 448 p.
Yeletskiy A.V. Mechanical properties of carbon nanostruc-tures and materials on their basis. Uspekhi Fizich. Nauk. 2007. V. 177. N 3. P. 233-274 (in Russian). DOI: 10.3367/UFNr.0177.200703a.0233.
Tseluikin V.N., Koreshkova O.G. Electrodeposition and properties of zinc composition coatings modified by carbon nanotubes. Kondens. Sredy Mezhfazn. Granitsy. 2013. V. 11. N 4. P. 466-469 (in Russian).
Stolyarov R.A., Tkachev A.G. The copper galvanic coating modified by multiwall carbon nanotubes. Vest. TGU. 2010. V. 15. N 5. P. 1481-1482 (in Russian).
Golovin Yu.I., Tkachev A.G. Modifying of nickel cover-ings with carbon nano-tubes using different techniques. Vest. TGU. 2009. V. 14. N 3. P. 218-220 (in Russian).
Glukhova O.E., Torgashov G.V. Buyanova Z.I. Synthe-sis and research of properties of a bamboo-like carbon nano-tube. Nano- Mmicrosistemnaya Tekhnika. 2008. N 10. P. 12-16 (in Russian).
Ivanchenko G.S., Lebedev N.G. Electrical conduction of carbon nanotubes due to the migration of protons over their surface. Fizika Tverdogo Tela. 2009. V. 51. N 11. P. 2281-2286 (in Russian).
Gets A.V., Krainov V.P. Conductivity of single-walled carbon nano-tubes. Zhurn. Eksper. Teoret. Fiziki. 2016. V. 150. N 6. P. 1246-1251 (in Russian). DOI: 10.7868/ /S0044451016120191.
Vavilov E.S., Kovalev I.N. Effect of synthesis condition on the morphology of obtained carbon materials. Butlerov Soob-shch. 2015. V. 44. N 12. P. 196-198 (in Russian).
Viktorov V.V., Belaya E.A., Kovalev I.N. Physical meth-ods of studying in chemistry of solids. Chelyabinsk: YuUR-TUGGPU 2017. 148 p. (in Russian).
Rosca I.D., Watari F., Uo M., Akasaka T. Oxidation of Multiwalled Carbon Nanotubes by Nitric Acid. Carbon. 2005. V. 43. P. 3124-3131. DOI: 10.1016/j.carbon.2005.06.019.
Glebova N.V., Nechitaіlov A.A. Functionalization of the Surface of Multiwalled Carbon Nanotubes. Techn. Phys. Lett. 2010. V. 36. N 10. P. 878-881.
Hernad K.I., Siska A., Thiên-Nga L. Reactivity of Different Kinds of Carbon During Oxidative Purification of Catalytically Prepared Carbon Nanotubes. Solid State Ionics. 2001. V. 141–142. P. 203-209. DOI: 10.1016/S0167-2738(01)00789-5.
