Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

1 2005

Znaleziono wyników: 1

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: combustion syntheses

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Otrzymywanie nanostrukturalnych materiałów na drodze syntezy spaleniowej

Huczko A., Cudziło S., Bystrzejewski M., Lange H., Szala M.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

2005

Vol. 54, nr 10

57-71

W pracy przedstawiono wyniki systematycznych badań syntezy spaleniowej w układach zawierających krzem oraz politetrafluoroeten (PTFE), w wyniku której z dużą wydajnością, spontanicznie powstają nanowłókna i nanorurki węglika krzemu SiC. Nanostruktury SiC typu 1-D powstają także, gdy zamiast PTFE używa się innych halogenowęglowodorów. Nanowłókna wykryto również w produktach spalania mieszanin Al₃Mg₄ z PTFE, natomiast produkty spalania kompozycji B/PTFE zawierają nanokrystality węglika boru. Inne interesujące struktury węglowe (węgliki, enkapsulaty i nanocebulki) otrzymywano z dużymi wydajnościami na drodze redukcyjnej karbonizacji heksachloroetanu C₂CI₆ za pomocą azydku sodu w obecności ferrocenu. Skład i mikrostrukturę otrzymywanych produktów badano wykorzystując: dyfraktometrię rentgenowską, spektroskopię Ramana, skaningową i transmisyjną mikroskopię elektronową i spektrometrię rozproszonego promieniowania rentgenowskiego. Potwierdzono, że na drodze syntezy spaleniowej można otrzymywać nanowłókna i nanorurki o średnicy 20-100 nm i długości kilku mikrometrów. Poza strukturami typu 1-D otrzymywano cebulki węglowe, węglowe enkapsulty krystalitów żelaza, nanowłókna węglika glinu Al₄C₃ oraz nanokrystality węglika boru B₄C. Przypuszczamy, że wzrost nanostruktur typu 1-D zachodzi według mechanizmu VLS (vapour-liquid-solid) z udziałem rodnikowych form produktów pośrednich. Zaletą opisanej metody jest fakt, iż wspomniane nanostruktury można otrzymywać jednoetapowo, w zamkniętym reaktorze i bez konieczności wstępnego ogrzewania reagentów.

We present the results of systematic investigations of the combustion syntheses in Si-containing/polytetrafluoroethylene (PTFE) (Teflon) mixtures under different operational conditions in which 1-D SiC nanofibres and nanotubes are spontaneously and efficiently produced. 1-D SiC nanostructures can be also formed when PTFE is replaced by other carbon halides. We have also extended the range of tested reaction mixtures. Thus, 1-D nanostructures were synthesized from Al4Mg₃/ carbon halide mixtures while B/PTFE composition yielded nanocrystalline boron carbide. Other interesting carbon-related nanostructures (carbides, encapsulates and carbon nanoonions) were also efficiently produced by reductive carbonization of C₂Cl₆ using sodium azide under the presence of a ferrocene. The composition and structural features of the products were characterised by the elemental analysis, X-ray diffraction, differential thermal analysis/thermogravimetric technique, Raman spectroscopy, scanning and transmission electron microscopy, and energy dispersive X-ray spectrometry. This self-induced growth process can produce nanofibres and nanotubes ca. 20-100 nm in diameter and several microns long, with the aspect ratio higher than 10³. In summary, the reductive dehalogenation of carbon halides during the combustion synthesis is a useful strategy in molecular engineering of carbon-related nanostructures. We succeeded in forming carbon onions, carbon-caged crystallites, 1-D silicon and aluminum carbides, and 3-D boron carbide. We believe that the vapour-liquid-solid (VLS) nucleation mechanism involving radical gaseous species is responsible for 1-D nanostructure growth. These nanostructures can be produced in a single step, in a closed reactor, without externally heating the reactants. Thus, the route proposed here may provide a new self-induced and efficient method to produce the novel nanomaterials.