The MWCNTs-Rh Nanocomposite Obtained By The New High-Temperature Method

• Autorzy: Dobrzańska-Danikiewicz A. D. , Cichocki D. , Łukowiec D.

Identyfikatory

DOI

10.1515/amm-2015-0259

Warianty tytułu

PL

Nanokompozyt MWCNTs-Rh otrzymany nową wysokotemperaturową metodą

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A nanocomposite was fabricated during the research undertaken, consisting of multiwalled carbon nanotubes coated with rhodium nanoparticles by the new high-temperature method being the subject of the patent claim. High quality multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs) with the length of 100÷500 nm and the diameter of 8÷20 nm obtained in advance with Catalytic Chemical Vapour Deposition (CVD) were employed in the investigations. The nanotubes manufactured under the own research contain small amounts of metallic impurities and amorphous carbon deposits. Multiwalled carbon nanotubes functionalisation in acids was applied to deposit rhodium nanoparticles onto the surface of carbon nanotubes, and then the material was placed in a solution being a precursor of rhodium nanoparticles. The material prepared was next placed in a quartz vessel and subjected to high-temperature reduction in the atmosphere of argon to deposit rhodium nanoparticles onto the surface of multiwalled carbon nanotubes. The following examinations were performed, respectively: MWCNTs fabrication, fabrication of a CNT-NPs (Carbon NanoTube-NanoParticles) nanocomposite material; the characterisation of the materials produced including examination of the structure and morphology, and the assessment of rhodium nanoparticles distribution on the surface of carbon nanotubes. Micro- and spectroscopy techniques were employed to characterise the structure of the nanocomposites obtained.

PL

W ramach wykonanych badań wytworzono nanokompozyt składający się z wielościennych nanorurek węglowych pokrytych nanocząsteczkami rodu nową wysokotemperaturową metodą, będącą przedmiotem zgłoszenia patentowego. W badaniach wykorzystano wysokiej jakości wielościenne nanorurki węglowe MWCNTs o długości 100÷500 nm i średnicy 8÷20 nm uprzednio otrzymane w procesie katalityczno-chemicznego osadzania z fazy gazowej (CCVD). Wytworzone w ramach prac własnych nanorurki zawierają nieznaczne ilości zanieczyszczeń metalicznych i amorficznych depozytów węglowych. W celu osadzenia nanocząsteczek rodu na powierzchni nanorurek węglowych zastosowano funkcjonalizację wielościennych nanorurek węglowych w kwasach, następnie materiał umieszczono w roztworze będącym prekursorem nanocząsteczek rodu. Przygotowany materiał umieszczono w dalszej kolejności w kwarcowym naczyniu i poddano redukcji wysokotemperaturowej w atmosferze argonu w celu osadzenia nanocząsteczek rodu na powierzchni wielościennych nanorurek węglowych. Wykonane badania obejmują kolejno: wytworzenie MWCNTs, wytworzenie materiału nanokompozytowego typu nanorurki węglowe – nanocząsteczki (CNT-NPs), scharakteryzowanie wytworzonego materiału obejmujące badanie jego struktury i morfologii oraz ocenę rozmieszczenia nanocząsteczek rodu na powierzchni nanorurek węglowych. Dla scharakteryzowania struktury otrzymanych nanokompozytów zastosowano techniki mikro- i spektroskopowe.

Słowa kluczowe

EN

carbon nanotube; nanocomposite materials; rhodium nanoparticles; transmission electron microscopy

PL

nanorurki węglowe; materiały nanokompozytowe; nanocząstki rodu; transmisyjna mikroskopia elektronowa

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 60, iss. 2A
• Strony: 1057--1063
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Dobrzańska-Danikiewicz A. D.

• Faculty of Mechanical Engineering, Silesian University of Technology, 18a Konarskiego Str., 44-100 Gliwice, Poland

autor

Cichocki D.

• Faculty of Mechanical Engineering, Silesian University of Technology, 18a Konarskiego Str., 44-100 Gliwice, Poland

autor

Łukowiec D.

• Faculty of Mechanical Engineering, Silesian University of Technology, 18a Konarskiego Str., 44-100 Gliwice, Poland

Bibliografia

• [1] C. Soldano, Prog. Mater. Sci. 69, 183-212 (2015).
• [2] A. Jorio, M.S. Dresselhaus, G. Dresselhaus, Carbon Nanotubes: Advanced Topics in the Synthesis, Structure, Properties and Applications, Berlin 2008.
• [3] W. Jaworski, B. Streszewski, K. Szaciłowski, K. Pacławski, Arch. Metall. Mater. 59/3, 899-903 (2014).
• [4] M. Szutkowska, L. Jaworska, M. Rozmus, P. Klimczyk, M. Bucko, AMSE 53/2, 85-91 (2012).
• [5] V. Georgakilas, D. Gournis, V. Tzitzios, L. Pasquato, D.M. Guldie, M. Prato, J. Mater. Chem. 17, 2679-2694 (2007).
• [6] X. Peng, J. Chen, J.A. Misewich, S.S. Wong, Chem. Soc. Rev. 38/4, 1076-1098 (2009).
• [7] M. Szutkowska, L. Jaworska, M. Boniecki, L. Stobierski, M. Rozmus, Int. J. Refract. Met. H. 49, 302-306 (2015).
• [8] A.D. Dobrzańska-Danikiewicz, D. Łukowiec, D. Cichocki, W. Wolany, AMSE 61/2, 53-61 (2013).
• [9] A.D. Dobrzańska-Danikiewicz, D. Łukowiec, Phys. Status Solidi B 250/12, 2569-2574 (2013).
• [10] L.A. Dobrzański, M. Pawlyta, A. Krztoń, B. Liszka, K. Labisz, JAMME 39/2, 184-189 (2010).
• [11] B. Yoon, H.B. Pan, C.M. Wai, J. Phys. Chem. C 113/4, 1520-1525 (2009).
• [12] L. Li, Y. Xing, J. Phys. Chem. C 111/6, 2803-2808 (2007).
• [13] S.H. Park, H.M. Jung, S.K. Um, Y.W. Song, H.S. Kim, ICCM18 (2011).
• [14] R. Leghrib, T. Dufour, F. Demoisson, N. Claessens, F. Reniers, E. Llobet, Sensor Actuat. B-Chem. 160, 974-980 (2011).
• [15] US Patent 2012/0097886.
• [16] US Patent 2007/0199826 A1.
• [17] A.D. Dobrzańska-Danikiewicz et al., Patent application no. 411443, Polish Patent Office.
• [18] A.D. Dobrzańska-Danikiewicz, D. Cichocki, M. Pawlyta, D. Łukowiec, W. Wolany, Phys. Status Solidi B 251 (12), 2420-2425 (2014).
• [19] G. Schroeder (ed.), Chemical surface functionalisation for nanotechnology, Cursiva 2011 (in Polish).
• [20] R.A. DiLeo, B.J. Landi, R.P. Raffaelle, Journal of Applied Physics 101, 064307 (2007).
• [21] M. Zdrojek, W. Gebicki, C. Jastrzebski, T. Melin, A. Huczko, Solid State Phenom. 99/265, (2004).
• [22] B. Scheibe, E. Borowiak-Palen, R.J. Kalenczuk, Mater. Charact. 61, 185-191 (2010).
• [23] D.B. Shinde, M. Majumder, V.K Pilla, Scientific Reports 4/4363, DOI: 10.1038/srep04363.
• [24] K. Behler, S. Osswald, H. Ye, S. Dimovski, Y. Gogotsi, J. Nanopart. Res. 8/5, 615-625 (2006).
• [25] A.D. Dobrzańska-Danikiewicz et al., Patent application no. 411487, Polish Patent Office.

Uwagi

EN

The works have been implemented within the framework of the ELCONANO project headed by Prof. A.D. Dobrzańska-Danikiewicz, funded by the Polish National Science Centre in the framework of the “OPUS” competitions. The project was awarded a subsidy under the decision DEC-2011/03/B/ ST8/06070. Dawid Cichocki is holder of scholarship from project “Scholarship and Internship Fund for the development of knowledge transfer in the region” co-financed by the European Union under the European Fund.

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.