Хімія, фізика та технологія поверхні, 2010, № 1

Нанокомпозиты диоксидов кремния, титана, циркония и церия – загустители пластичных смазок

2011-11-27T10:22:09Z

Нанокомпозиты диоксидов кремния, титана, циркония и церия – загустители пластичных смазок Борисенко, Л.И.; Мнищенко, Г.Г.; Кулик, К.С.; Петрусь, Л.В.; Сулим, И.Я.; Борисенко, Н.В. Нанокомпозиты MO2/SiO2 (M=Ti, Zr и Ce), полученные методом молекулярного наслаивания и пропитки, исследованы методами рентгенофазового анализа, термогравиметрии и низкотемпературной десорбции аргона. MO2/SiO2, содержащие 5 % масс. MO2, были использованы в качестве загустителей пластичных смазок на основе полиэтилсилоксана ПЭС-5. Полученные смазки отличаются хорошей механической стабильностью и работоспособны до температуры 200 °С.; Нанокомпозити MO2/SiO2 (M = Ti, Zr та Ce), одержані методом молекулярного нашарування і просочення, досліджені методами рентгенофазового аналізу, термогравіметрії і низькотемпературної десорбції аргону. MO2/SiO2, що містять 5 % мас. MO2, були використані як загусники пластичних мастил на основі поліетилсилоксану ПЕС-5. Створені мастила відрізняються гарною механічною стабільністю і працездатні до температури 200 °С.; Nanocomposites of MO2/SiO2 (M = Ti, Zr and Ce), prepared by molecular layering and impregnation methods, are investigated by X-ray diffraction analysis, thermogravimetry and low-temperature desorption of argon. MO2/SiO2, containing 5 % wt. MO2, were used as a thickener of greases based on polyethylsiloxane PES-5. These siloxane greases are distinguished by good mechanical stability and are efficient up to 200 °C.

Структурні особливості та властивості полімерних нанокомпозитів при низьких концентраціях наповнювача

2011-11-27T10:21:38Z

Структурні особливості та властивості полімерних нанокомпозитів при низьких концентраціях наповнювача Гаркуша, О.М.; Махно, С.М.; Приходько, Г.П.; Семенцов, Ю.І.; Картель, М.Т. Досліджено структурні, тепло- та електрофізичні характеристики полімерних композиційних матеріалів на основі поліпропілену і політетрафторетилену, наповнених високодисперсним кремнеземом та багатошаровими вуглецевими нанотрубками, що вводились в полімерну матрицю різними методами. Виявлені відхилення тепло- та електропровідності від адитивних значень для низьконаповнених (до 1,5% мас.) матеріалів, які корелюють зі ступенем кристалічності полімерів. Встановлено, що зменшення розмірів агрегатів нанотрубок в полімерній матриці дозволяє значно понизити поріг перколяції та підвищити поглинання електромагнітної енергії нанокомпозитами в надвисокочастотному діапазоні за рахунок збільшення поверхні розділу фаз.; Исследованы структурные, тепло- и электрофизические характеристики полимерных композиционных материалов на основе полипропилена и политетрафторэтилена, наполненных высокодисперсным кремнеземом и многослойными углеродными нанотрубками, которые вводились в полимерную матрицу различными методам. Выявлено отклонение тепло- и электропроводности от аддитивных значений для низконаполненных (до 1,5% масс.) материалов, которое коррелирует со степенью кристалличности полимеров. Установлено, что уменьшение размеров агрегатов нанотрубок в полимерной матрице позволяет значительно понизить порог перколяции и повысить поглощение электромагнитной энергии нанокомпозитами в сверхвысокочастотном диапазоне за счет увеличения поверхности раздела фаз.; Structural, thermal and electrical characteristics of the polymeric composite materials based on polypropylene and polytetrafluoroethylene filled with highly dispersed silica and multiwalled carbon nanotubes, which were introduced into polymeric matrix by various methods, have been studied. Deviations in thermal conductivity coefficient in comparison with their additive values for the low-filled system (up to 1.5 wt %) were detected. These deviations correlate with the degree of the polymer crystallinity. Decrease in sizes of nanotubes aggregates in the polymeric matrix was found to permit one to reduction the percolation threshold and increase absorption of electromagnetic energy in the microwave range because of the interface increase.

Optical Properties and XPS-Characterization of Ag/Au Bimetallic Nanoparticles in Porous Sol-Gel Silica Films

2011-11-27T10:22:43Z

Optical Properties and XPS-Characterization of Ag/Au Bimetallic Nanoparticles in Porous Sol-Gel Silica Films Eremenko, A.M.; Smirnova, N.P.; Yashan, H.R.; Ozkaraoglu, E.; Ertas, G.; Suzer, S. Ag/Au bimetallic nanoparticles (BMNP) in porous sol-gel silica films on glass substrates were obtained via hydrolysis of tetraethylorthosilicate (TEOS) in presence of template agent Pluronic P123 and definite amounts of AgNO3 and HAuCl4 by dip-coating procedure followed by a UV-irradiation and thermal treatment. UV-vis spectroscopy was employed to follow the changes in the position and intensity of the surface plasmon resonance band of the resulting BMNP, SEM was employed for morphology investigation. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) was used to determine the chemical states of Au and Ag as well as the surface composition of the resultant films. By utilizing the charging characteristics of the films prepared on a silicon wafer, via application of an external voltage bias, it was found that the Au and Ag nanoparticles are retained within the silica matrix and demonstrate similar charging behavior. Depending on the coating sequences of glass substrates by the silica sol precursors (Au/SiO2 or Ag/SiO2), resultant BMNP within silica film have alloy (Au/SiO2-Ag/SiO2) or core-shell (Ag/SiO2-Au/SiO2) structure.; Біметалічні наночастинки (БМНЧ) Ag/Au, інкорпоровані в пористу золь-гель кремнеземну плівку, були одержані шляхом гідролізу тетраетилортосилікату (ТЕОС) в присутності темплатного агента Pluronic P123 з додаванням AgNO3 і HAuCl4; нанесення плівок на субстрат проводилося методом "dip-coating" з наступним УФ-опроміненням і термообробкою. УФ- видима спектроскопія застосовувалася для реєстрації положення і інтенсивності максимумів поверхневого плазмонного резонансу БМНЧ, а рентгено-фотоелектронна спектроскопія - для визначення хімічного стану Au і Ag та встановлення поверхневого складу плівки. При використанні методики зарядження плівок на кремнієвій підкладинці шляхом накладання зовнішнього електричного потенціалу було встановлено, що наночастинки Au і Ag зв’язані з силікатною матрицею та демонструють однаковий відгук на накладений зовнішній негативний потенціал. В залежності від послідовності нанесення прекурсорів (Ag/SiO2 або Au/SiO2) на підкладинку, БМНЧ, які містяться в матриці кремнеземної плівки, формують структуру типу сплав (Au/SiO2-Ag/SiO2) або ядро-оболонка(Ag/SiO2-Au/SiO2).; Биметаллические наночастицы (БМНЧ) Ag/Au, инкорпорированные в пористую золь-гель кремнеземную пленку, были получены путем гидролиза тетраэтилортосиликата (ТЭОС) в присутствии темплатного агента Pluronic P123 с добавлением AgNO3 и HAuCl4; нанесение пленок на субстрат производилось методом "dip-coating" с последующим УФ-облучением и термообработкой. УФ-видимая спектроскопия использовалась для регистрации изменений в положении и интенсивности максимумов поглощения полос поверхностного плазмонного резонанса БМНЧ, а рентгено-фотоэлектронная спектроскопия – для определения химического состояния Au и Ag и установления поверхностного состава пленки. C помощью методики заряжения пленок на кремниевой подложке путем наложения внешнего электрического потенциала было установлено, что наночастицы Au и Ag связаны с силикатной матрицей и демонстрируют одинаковый отклик на приложенный внешний негативный потенциал. В зависимости от последовательности нанесения прекурсоров (Ag/SiO2 или Au/SiO2) на подложку, БМНЧ в матрице кремнеземной пленки образуют структуру типа сплав (Au/SiO2-Ag/SiO2) или ядро-оболочка (Ag/SiO2-Au/SiO2).

Photoeffect Peculiarities in Macroporous Silicon Structures

2011-11-27T10:21:07Z

Photoeffect Peculiarities in Macroporous Silicon Structures Karachevtseva, L.A.; Onyshchenko, V.F.; Sachenko, A.V. The effects of increase in photoconductivity in the macroporous silicon structures have been examined as a function of the distance between cylinder macropores. The ratio of macroporous silicon photoconductivity to bulk silicon one has been found to achieve a maximum at the distance between macropores equal to the double thickness of the Shottky layer what corresponds to the experimental results. The relaxation time of photoconductivity for macroporous silicon structures was found to be defined by the light modulation of the barrier on macropore surfaces whereas its relaxation to occur according to the logarithmic law. If T>180 K, the temperature dependence of the relaxation time of photoconductivity is defined by a thermo-emission mechanism of the current transport in the space charge region and below 100 K the relaxation time is controlled by the processes of tunnel current flow.; Досліджені ефекти підвищення фотопровідності в структурах макропористого кремнію в залежності від відстані між циліндричними макропорами. Встановлено, що відношення фотопровідності макропористого кремнію до фотопровідності монокристалічного кремнію досягає максимуму при відстані між порами, яка дорівнює двом товщинам шару Шотткі, що відповідає результатам експерименту. Час релаксації фотопровідності структур макропористого кремнію визначається модуляцією світлом бар'єру на поверхні макропор, а її релаксація відбувається за логарифмічним законом. При T>180.К температурна залежність часу релаксації фотопровідності визначається термоемісійним механізмом проходження струму в області просторового заряду, а при T<100.К - тунельними процесами струмопереносу.; Исследованы эффекты повышения фотопроводимости в структурах макропористого кремния в зависимости от расстояния между цилиндрическими макропорами. Установлено, что отношение фотопроводимости макропористого кремния к фотопроводимости монокристаллического кремния достигает максимума при расстоянии между порами, равном двум толщинам слоя Шоттки в соответствии с результатами эксперимента. Время релаксации фотопроводимости структур макропористого кремния определяется модуляцией светом барьера на поверхности макропор, а ее релаксация происходит по логарифмическому закону. При Т>180.К температурная зависимость времени релаксации фотопроводимости определяется термоэмиссионным механизмом прохождения тока в области пространственного заряда, а при Т<100К - туннельными процессами токопереноса.