Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Ocena mikrobiologicznego wytrącania węglanów w procesie naprawy zapraw cementowych przy użyciu spektroskopii ramanowskiej

Janek Martyna, Fronczyk Joanna, Gieroba Barbara, Kalisz Grzegorz, Sroka-Bartnicka Anna, Franus Wojciech

Cement Wapno Beton

|

2023

|

R. 28, nr 5

301--317

PL

Zastosowanie mikroorganizmów stymulujących wytrącanie węglanów, które mogą wypełniać powstające w mikrostrukturze kompozytów cementowych spękania [MICP], zyskuje w ostatnich latach zainteresowanie jako alternatywny sposób samonaprawy tych materiałów. W artykule przeanalizowano efektywność powierzchniowej aplikacji środków naprawczych z zeolitu NaX i bentonitu, spor bakterii Bacillus subtilis oraz roztworów cementujących [prekursorów wytrącania] jako metody naprawy spękanych powierzchni zapraw cementowych. Efekty tej metody oceniono na podstawie analizy obrazu oraz badań mikrostruktury osadów wytrąconych w warunkach kontrolowanych i na powierzchniach zaleczonych kompozytów. Do charakterystyki mikrostruktury wykorzystano spektroskopię ramanowską oraz dyfrakcję rentgenowską XRD. Przeprowadzone badania potwierdziły wytrącanie węglanów w przełomie leczonych rys [maksymalnie 31,9 % zajęcia powierzchni przez wytworzony osad], co świadczy o efektywności zajścia procesu MICP, równocześnie wskazując na udział w mechanizmie wytrącania osadów abiotycznego wytrącania form krystalicznych obecnych w roztworach cementujących. Dodatkowo, potwierdzono efektywność zastosowania spektroskopii ramanowskiej do charakterystyki powierzchni kompozytu cementowego oraz węglanów wytrącanych przez mikroorganizmy.

EN

The use of microorganisms that stimulate the precipitation of carbonates, which can fill the cracks that form in the structure of cementitious composites [MICP], has been gaining interest in recent years as an alternative method of self-healing of these materials. This article analyses the effectiveness of surface application of repair agents composed of zeolite NaX and bentonite, Bacillus subtilis bacteria spores and cementing solutions [precursors of precipitation reactions] as a method of repairing cracked cement mortar surfaces. The effects of this method were evaluated by image analysis and microstructure studies of precipitates precipitated under controlled conditions and on the surfaces of healed composites. Raman spectroscopy and X-ray diffraction were used to characterize the microstructure. The conducted tests confirmed the precipitation of carbonates in the breakthrough of the healed cracks [maximum 31.9% occupation of the surface by the precipitate produced], which proves the effectiveness of the MICP process incident, at the same time indicating the participation in the mechanism of abiotic precipitation of crystalline forms present in the cementing solutions. Additionally, the effectiveness of using Raman spectroscopy to characterise the surface of the cement composite and the carbonates precipitated by microorganisms was confirmed.

2

Spektrometria ramanowska w pomiarach rozliczeniowych LNG

Dzielendziak Janusz, Sutherland Scott

Wiadomości Naftowe i Gazownicze

|

2022

|

R. 25, Nr 7 (282)

4-8

PL

W ciągu ostatnich kilku lat Europejska Grupa Badawcza Gazu (GERG) podjęła projekt oceny spektroskopii ramanowskiej jako alternatywy dla tradycyjnych ekstrakcyjnych systemów chromatografii gazowej z modułem odparowania do pomiaru składu skroplonego gazu ziemnego (LNG) w ramach pomiarów kontraktowych i fiskalnych. Dzięki zastosowaniu kriogenicznej, światłowodowo sprzężonej sondy optycznej Ramana, pomiary LNG są dokonywane bezpośrednio w fazie ciekłej, co zmniejsza złożoność systemu monitorowania LNG. Niniejszy artykuł zawiera podstawowe informacje na temat spektrometrii ramanowskiej i sprzętu stosowanego do pomiarów LNG, opracowania modelu LNG przy użyciu certyfikowanych materiałów wzorcowych LNG, danych z walidacji obiektowej z instalacji na terminalu Fluxys LNG, końcowych wyników i wniosków z projektu ewaluacyjnego GERG, a także przykładowe wyniki dla instalacji malej skali LNG - kompensacji zapotrzebowania szczytowego, terminalu załadunkowego autocystern oraz bunkrowania statków.

EN

During the past several years, the Europe-an Gas Research Group (GERG) ha; undertaken a project to evaluate Raman spectroscopy as an alternative to traditional gas chromatography/vaporizer systems to measure the composition of liquefied natural gas (LNG) for contractual and fiscal metering. Through the use of a cryogenic fiber optically coupled Raman optical probe, measurements of LNG are made directly in the liquid phase, reducing the complexity of the LNG monitoring system. This paper provides background on the Raman technique and hardware used for LNG measurements, development of the LNG model using certified LNG reference standard samples, field validation data from an installation at the Fluxys terminals LNG discharge line, final results and conclusions of the GERG evaluation project, and exemplary results for field installations at LNG satellite and peak shaving sites and on LNG bunkering vessels.

3

Modyfikacja właściwości folii PET przy wykorzystaniu naświetlania jonami K+

Turek Marcin, Droździel Andrzej, Pyszniak Krzysztof, Grudziński Wojciech, Klimek-Turek Anna

Przegląd Elektrotechniczny

|

2020

|

R. 96, nr 8

151--155

PL

Cienkie (3 m) folie PET implantowano jonami K+ (150 keV, dawki 1014 cm-2, do 1016 cm-2. Zaobserwowano niszczenie różnego rodzaju wiązań chemicznych i powstanie struktur grafitopodobnych a także wzrost absorbancji modyfikowanych próbek w widmie UV-VIS oraz zwężenie przerwy energetycznej z około 4 eV aż do 0.55 eV (1016 cm-2). Implantacja spowodowała spadek oporności powierzchniowej warstwy zmodyfikowanej o około 6 rzędów wielkości oraz wzrost stałej dielektrycznej folii: od kilku procent dla dawki 1014 cm-2 do ~65 % dla dawki 1016 cm-2.

EN

Thin (3 m) PET foils were implanted with K+ ions (150 keV, fluences from 1014 cm-2 to 1016 cm-2). Destruction of various chemical bonds and formation of graphite-like structures as well as the increase of absorbance in UV-VIS spectra and narrowing of the energy bandgap from ~4 eV to 0.55 eV (1016 cm-2) were observed. Ion implantation leads to the reduction of sheet resistance by 6 ordes of magnitude as well as to the increase of dielectric constant of the sample by several percent (1014 cm-2) up to 65 % for the maximal fluence.

4

FTIR and Raman spectroscopic study of a complex perovskite: Ca0.91-xCe0.09Rb0.04Csx [(Zr0.50Ti0.45)Al0.05]O3, x=0.2 to 0.4, dedicated for radioactive waste confinement

Hasnat K., Kamel N., Moudir D., Mouheb Y., Kamariz S., Arabi A.

Advances in Materials Science

|

2020

|

Vol. 20, nr 2(64)

81--94

EN

Perovskite is able to sequester simultaneously, in its structure, both actinides and alkaline-earth elements. This study is an attempt to synthesize a complex perovskite Ca0.91-xCe0.09Rb0.04Csx [(Zr0.50Ti0.45)Al0.05]O3 (0.2≤x≤0.4), doped in the same time, with Ce, Cs and Rb. The synthesis is conducted by sintering at 1150°C during 16h. XRX analysis confirms the perovskite formation. SEM observations show a less porous microstructure. FTIR analysis reveals TiO6, Ti-O-Ti, Ti-O and Zr-O vibrations. Raman spectroscopy indicates many orthorhombic perovskite active modes, as: Ti-O6 and Ti-O3 torsions, ZrO7, CaO8 vibrations, the totally symmetric oxygen, and the O-octahedron cage rotation.

5

Ocena zanieczyszczenia powietrza w Małopolsce metodą spektroskopii Ramana

Zając Michał A., Dąbrowski Karol M.

Przemysł Chemiczny

|

2019

|

T. 98, nr 5

829--832

PL

Spektroskopię Ramana zastosowano do analizy zanieczyszczeń powietrza w kilku lokalizacjach na terenie woj. małopolskiego. Struktura krystaliczna produktów spalania silnie zależy od procesu spalania (temperatura spalania, dostęp powietrza). Spektroskopia Ramana pozwoliła na rozróżnienie poszczególnych struktur występujących w mierzonych próbkach. Pomiary wykonane dla próbek referencyjnych w postaci sadzy z układu wydechowego silnika spalinowego oraz sadzy z pieca węglowego pozwoliły scharakteryzować główne źródło smogu na terenie Krakowa, Trzebini, Tarnowa oraz Bochni.

EN

Four dust samples (particulate matter 2.5) were collected from air filters situated in the cities of an agglomeration in a province in Poland and 4 dust samples from various emission sources (coal furnace, car engine, urban agglomeration air and charcoal bag). The content of various crystalline carbon black structure was detd. by Raman spectroscopy and hence the main sources of particulate emission present in urban agglomerations were estd.

6

Badania techniką spektroskopii Ramana zmiany struktury wybranych macerałów węgla brunatnego w procesie zgazowania

Bielowicz Barbara

Przemysł Chemiczny

|

2019

|

T. 98, nr 2

241--245

PL

Za pomocą spektroskopii Ramana zanalizowano zmianę struktury macerałów węgla brunatnego zachodzącą w trakcie fluidalnego zgazowania węgla w atmosferze CO₂. Do badań wytypowano macerały w węglu i ich odpowiedniki w karbonizacie. Otrzymane widma Ramana poddano dekonwolucji na dwa pasma G i D₁. Oznaczono ich liczbę falową, intensywność i szerokość połówkową, a także iloczyny ID1/IG oraz AD1/AG. Stwierdzono wyraźne różnice wartości badanych parametrów dla węgla i karbonizatu. W karbonizacie pasmo G jest przesunięte w stronę wyższej liczby falowej, a pasmo D₁ w stronę niższej. Najmniejsze różnice zaobserwowano dla pary fuzynit-fuzynoid, a największe dla pary densynit-inertoid. Szerokość połówkowa dla obu pasm jest mniejsza w karbonizacie. Stosunek intensywności pasm D₁ i G jest większy w karbonizacie. Na podstawie badań spektralnych stwierdzono wyższy stopień aromatyzacji i uporządkowanie struktury w karbonizacie niż w węglu brunatnym.

EN

Lignite from Szczerców deposit and its carbonizate were analyzed by Raman spectroscopy. Spectral parameters of lignite macerals and carbonizate (wave no., intensity, half width, intensity ratio) differed signicantly. The carbonizate had a higher degree of aromatization and a more ordered structure than the lignite.

7

Optical properties of Ti-Al-C-N films: effects of deposition parameters and carbon content

Klimovich I., Komarov F., Zaikov V., Opielak M., Kołtunowicz T. N.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2018

|

R. 94, nr 6

78--81

EN

Ti-Al-C-N films were obtained by reactive magnetron sputtering method under different deposition parameters (substrate temperature, bias voltage and relation between reactive gases partial pressure). Structure, elemental, phase and chemical compositiosn of the films were determined by scanning electron microscopy, energy dispersive X-ray analysis, X-ray diffraction and Raman scattering. It was found that the deposition parameters affect on the compositions and optical characteristics of Ti-Al-C-N coatings. The minimum absorptance and maximum reflectance correspond to Ti-Al-C-N film with carbon content of 36.44 at %.

PL

Warstwy Ti-Al-C-N uzyskano za pomocą metody reaktywnego napylania magnetronowego dla różnych parametrów osadzania (temperatura podłoża, napięcie odchylenia i zależność między ciśnieniem cząstkowym reaktywnych gazów). Struktura, faza oraz skład chemiczny warstw zostały określone za pośrednictwem skaningowej mikroskopii elektronowej, analizy rentgenowskiej dyspersji energii, dyfraktometrii rentgenowskiej i rozproszenia Ramana. Odkryto, że parametry napylania mają wpływ na kompozycję i charakterystyki optyczne powłok Ti-Al-C-N. Minimalna absorpcja i maksymalny współczynnik odbicia uzyskane zostały dla warstw Ti-Al-C-N o zawartości węgla wynoszącej 36.44%.

8

Comparison of the structure and topography of selected low friction thin films

Paradecka A., Lukaszkowicz K., Kříž A., Potempa R.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2017

|

Vol. 83, nr 1

21--25

EN

Purpose: The purpose of this article is to characterize and compare the structure, mechanical and tribological properties of low friction DLC and TiC thin films deposited on the austenitic steel X6CrNiMoTi17-12-2 substrate. Design/methodology/approach: In the research, the samples of the DLC and TiC thin films with transition hard AlCrN interlayer deposited by magnetron sputtering and PACVD technology respectively were used. Observations of topography were made using a scanning electron microscope (SEM), and the atomic force microscope (AFM). The structure of samples was performed using a Raman microscope. The microhardness tests of thin films were made by Oliver & Phare method. Findings: Studies confirmed that the combination of research SEM and AFM provide crucial information on the structure and topography of the samples. It was possible to obtain information about the topography parameters and allow for the assessment of morphology and quality of the tested coatings. Study of the structure using Raman spectroscopy revealed the band corresponding to the DLC and TiC thin films. Practical implications: The current application areas for low friction thin films are constantly growing, and the intensive development of techniques requires the use of new technologies what leads to the production of the specific surface layer and a thorough examination. Originality/value: Growing area of low friction coatings with specific properties requires the use of specialized tools aimed at assessing the topography and structures which are responsible for tribological properties.

9

Charakterystyka składu mieszaniny nanorurek węglowych na podstawie spektroskopii absorpcyjnej UV-Vis-NIR, spektroskopii ramanowskiej, analizy termograwimetrycznej i mikroskopii elektronowej

Łukaszczuk P.

Problemy Nauk Stosowanych

|

2016

|

T. 4

107--118

PL

Wstęp i cele: Artykuł ma na celu przybliżenie tematyki badania składu mieszaniny nanorurek węglowych. Z uwagi na specyfikę stosowanych metod syntezy nanorurek węglowych, otrzymany materiał zawiera wiele zanieczyszczeń. W skład mieszaniny wchodzą katalizatory oraz węgiel w różnych formach alotropowych. Również wszelkie modyfikacje surowego materiału, takie jak: oczyszczanie, separacja czy funkcjonalizacja, pociągają za sobą konieczność zbadania składu i jakości otrzymanego materiału. Materiał i metody: W pracy przedstawiono analizę materiału nanorurkowego otrzymanego metodą odparowania laserowego. W jego skład wchodzą katalizatory Ni/Co/Mo lub na bazie metali szlachetnych Pt/Re/Rh oraz węgiel amorficzny i cząstki grafitowe. W pracy przedstawiono analizę jakościową i ilościową składu mieszaniny, poddanej oczyszczaniu, separacji i funkcjonalizacji. Metody używane do określenia składu i jakości materiału to spektroskopia absorpcyjna w zakresie UV-Vis-NIR, spektroskopia ramanowska, analiza termograwimetryczna oraz transmisyjna mikroskopia elektronowa. Wyniki: Wykazano, że materiał nanorurkowy należy badać kompleksowo przy pomocy wyżej wymienionych metod w celu uzyskania kompletu informacji na temat jego składu, a tym samym jakości. Wniosek: Nie istnieje jedna metoda, dzięki której można przeanalizować wszystkie aspekty materiału nanorurkowego. Część metod pozwala na ilościowe określenie zawartości podstawowych zanieczyszczeń, podczas gdy inne pozwalają poznać morfologię i określić przydatność materiału do określonych celów.

EN

Introduction and objectives: The aim of this article is to familiarize the issue of carbon nanotubes analysis. Due to specificity of the synthesis method of carbon nanotubes the obtained material contains several kinds of impurities, such as catalysts and various carbon allotropes. Furthermore, any modifications to the raw material, such as purification, separation or functionalization, require the examination of the composition and quality of the obtained material. Material and Methods: This study presents the analysis of the nanotube material obtained by laser ablation synthesis. The material contains impurities, such as catalysts and other than nanotubes allotropes of carbon. This paper presents an qualitative and quantitative analysis of the compositions of the mixture subjected to purification, separation and functionalization. The methods used to determine the composition and quality of the material arethe absorption spectroscopy in the UV-Vis-NIR range, Raman spectroscopy, thermogravimetric analysis, and transmission electron microscopy. Results: It has been demonstrated that the nanotube material should be comprehensively examined using the abovementioned methods in order to obtain complete information on its composition and quality. Conclusion: There is no single method allowing for the analysis of all aspects of the nanotube material. Some of the methods allow for quantitative determination of the some impurities, whereas others can be used to explore the morphology of the material and to determine if material is suitable for particular purposes

10

Detektory supersieciowe InAs/GaSb : wybrane aspekty technologii wytwarzania

Czuba K., Sankowska I., Jasik A., Jureńczyk J., Papis-Polakowska E., Kaźmierczak P., Kaniewski J.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2016

|

Vol. 57, nr 9

3--9

PL

Specyficzne własności supersieci II rodzaju (T2SL) z InAs/GaSb mogą spowodować w przyszłości dominację tego materiału w produkcji detektorów podczerwieni. Istotnym argumentem stosowania detektorów na bazie supersieci stanowi fakt, że ze względu na zagrożenie dla środowiska w najbliższych latach przewiduje się stopniową eliminację rtęci (Hg) i kadmu (Cd) z technologii półprzewodnikowych. Ciągła poprawa jakości podłóż i materiału supersieci, konstrukcji detektorów oraz technik „processingu” połączona z poznaniem fundamentalnych procesów fizycznych pozwalaja obecnie na wytwarzanie przyrządów dyskretnych i matryc pracujących w obszarze widmowym średniej, dalekiej i bardzo dalekiej podczerwieni. W pracy przedstawiono aktualny stan wiedzy na temat detektorów T2SL oraz przedyskutowano przyczyny degradacji ich parametrów.

EN

InAs/GaSb type-II superlattices (T2SL) have the potential to become main material used in production of infrared detection and imaging devices. Mostly due to their properties such as easy bandgap engineering or suppression of Auger processes. Moreover, the use of mercury and cadmium, most commonly used elements in present photodetectors, is being more and more restricted due to environmental and health hazards. In this work, selected aspects of T2SL detectors technology have been described.

11

Identyfikacja pigmentów z zabytkowych polichromii we wnętrzach kamienicy nr 41 na Starym Rynku w Poznaniu

Filipiak M.

Przegląd Geologiczny

|

2015

|

Vol. 63, nr 7

418--425

EN

The subject of this study are polychromes in a tenement house in the Old Market Square, Poznan. The main aim of this research was to identify a palette of pigments used in the interior wall paintings. Cross-sections of polychromes, which are dated to the fifteenth century and later, were analysed. Petrographic analysis, especially in reflected light, electron microscopy (SEM-EDS) method, infrared imaging technique (FTIR-ATR) and Raman microspectroscopy were used. The following pigments were identified: minium, red ochre, litharge, massicot, orpiment, yellow ochre, malachite, chalk, lead white, lamp black and vine black.

12

Zastosowanie spektroskopii Ramana do charakterystyki warstw BST wytworzonych metodą zol-żel na podłożach metalowych

Lisińska-Czekaj A., Orkisz T., Orkisz J., Czekaj D.

Materiały Ceramiczne

|

2015

|

T. 67, nr 1

48--55

PL

Do wytworzenia cienkich warstw Ba0,6Sr0,4TiO3 (BST60/40), domieszkowanych MgO w ilości 1%, 3% i 5% molowych, na podłożach ze stali nierdzewnej zastosowano technologię zol-żel. Stwierdzono, że krystalizują one w symetrii tetragonalnej P4mm. Właściwości optyczne warstw badano z zastosowaniem spektroskopii ramanowskiej w zakresie zmian liczby falowej k = 40-1070 cm-1. Położenia maksimów na widmach ramanowskich określono, stosując metodę dopasowania krzywej pomiarowej funkcją Lorentza. Stwierdzono, że dominującą cechą na widmach oscylacyjnych warstw BST60/40-MgO jest występowanie charakterystycznego dla fazy tetragonalnej maksimum dla k ≈ 210 cm-1 i k ≈ 750 cm-1, a także odpowiadające drganiom oktaedrów TiO6 maksimum dla k ≈ 520 cm-1.

EN

In the present study, thin films of Ba0.6Sr0.4TiO3 (BST60/40) solid solution modified with 1, 3 and 5 mol.% MgO were prepared by the sol-gel-type deposition method. A multilayer spin–coating approach was utilized for the Ba0.6Sr0.4TiO3 – MgO thin film deposition on stainless steel substrates. Raman spectroscopy investigation of the MgO-doped Ba0.6Sr0.4TiO3 thin films grown on stainless steel substrates were performed within the wavenumber range k = 40-1070 cm-1. The measured Raman spectra were fitted using the Lorentzian peak type to determine positions of multiple overlapping peaks. It has been found that the dominant features in Raman spectra of BST60/40 – MgO thin films are as follows: a broad peak centered at k ≈ 210 cm-1, an asymmetric broad peak around k ≈ 520 cm-1, and a broad peak at around k ≈ 750 cm-1. The observed peaks are typical for the tetragonal structure. The middle frequency band can probably be assigned to vibrations of the TiO6 octahedra.

13

The effect of nitrogen on the deposition and structure of polycrystalline diamond films

Benzhour K., Rozpłoch F.

Karbo

|

2015

|

Nr 2

65--68

EN

In this study, thin polycrystalline diamond films were deposited on (100) Si substrate by HF-CVD using a mixture of hydrogen, propane-butane and nitrogen. During investigations the pressure, temperature of substrate and the gas flow of hydrogen and propane-butane were kept constant, only the gas flow of nitrogen was varied from 10 cm3/min to 40 cm3/min. Scanning electron microscopy analysis revealed that the addition of nitrogen to the gas phase influenced the growth rate and film structure. The occurrence of texture from a nitrogen containing gas phase depends critically on the deposition temperature and the gas phase activation. An increase of nitrogen concentration provokes an increase in non-diamond phase. The quality of these films was investigated with the use of the Raman spectroscopy.

PL

W niniejszej pracy, polikrystaliczne warstwy diamentowe były odkładane metodą gorącego włókna z fazy gazowej (HF-CVD) na monokrystalicznym podłożu krzemowym o orientacji powierzchni (100). Gazem roboczym była mieszanina wodoru, propanu-butanu i azotu. Całkowite ciśnienie, temperatura podłoża i przepływy gazów (wodór i propan-butan) były utrzymywane na stałym poziomie podczas wszystkich procesów odkładania. Jedynie przepływ gazu azotu był zmieniony od 10 cm3/min do 40 cm3/min. Badania morfologii uzyskiwanych warstw diamentowych za pomocą elektronowej mikroskopii skaningowej (SEM) wykazały, że uzyskiwane warstwy są polikrystaliczne o orientacji zmieniającej się od (111) do (100) wraz ze wzrostem koncentracji azotu. Jakość warstw diamentowych badana była spektroskopią ramanowską. We wszystkich widmach Ramana widoczne były dwie typowe linie, pierwsza pochodząca od obszarów o fazie sp3 i druga pochodząca od obszarów o fazie sp2 atomów węgla.

14

Metody charakteryzacji grafenu wykorzystywanego w sensorowych układach rezystancyjnych

Drewniak S., Pustelny T., Strupiński W., Pasternak I., Opilski Z.

Prace Naukowe Politechniki Śląskiej. Elektryka

|

2014

|

z. 2-3

63--72

PL

Zanieczyszczenie środowiska pociąga za sobą konieczność monitoringu wybranych atmosfer gazowych. W niniejszym artykule zostaną przedstawione wyniki charakteryzacji warstwy gazoczułej (grafenu) w rezystancyjnym czujniku cienkowarstwowym, pozwalającym wykrywać niskie zawartości wodoru oraz dwutlenku azotu w atmosferze powietrza syntetycznego. Zostaną przedstawione m.in. obrazy topografii powierzchni oraz widma ramanowskie struktury. Analizowane będą zmiany, jakie zachodzą w strukturze (obserwowane na widmach ramanowskich) pod wpływem jej kontaktu z atmosferą zawierającą 3% wodoru.

EN

The environmental pollution entails the monitoring of selected gas atmospheres. In this paper, the results of characterization the thin film resistance sensor (characterization of grapheme - sensitive layer) will be presented. Such sensor can detect the hydrogen and nitrogen dioxide in the atmosphere of synthetic air at a very low level. There will be presented, among others, the images of topography and raman’s spectras of the structures. There will be analyzed changes which occure in the structure (observed at the Raman’s spectra) due to its contact with the atmosphere containing 3% hydrogen.

15

Charakterystyka nanokompozytów typu MWCNT-Pt

Dobrzańska-Danikiewicz A., Łukowiec D.

Inżynieria Materiałowa

|

2014

|

Vol. 35, nr 6

481--484

PL

W ramach wykonanych badań wytworzono materiały nanokompozytowe zawierające nanorurki węglowe pokryte nanocząstkami platyny. Celem prowadzonych prac było wszechstronne scharakteryzowanie wytworzonych materiałów obejmujące badanie mikrostruktury, morfologii, ocenę rozmieszczenia nanocząstek platyny na powierzchni nanorurek węglowych oraz szacunkowe określenie średniej wielkości kryształów platyny. W badaniach wykorzystano wysokiej jakości wielościenne nanorurki węglowe MWCNTs o długości ok. 200 μm i średnicy 10÷15 nm otrzymane w procesie chemicznego osadzania z fazy gazowej. Surowe nanorurki nie zawierały zanieczyszczeń metalicznych ani amorficznych depozytów węglowych. W celu osadzenia nanocząstek platyny na powierzchni nanorurek węglowych zastosowano metodę pośrednią polegającą na przyłączeniu wcześniej wytworzonych nanocząstek platyny do powierzchni sfunkcjonalizowanych nanorurek węglowych. W wyniku wykonanych eksperymentów otrzymano materiał nanokompozytowy zawierający nanorurki węglowe pokryte nanocząstkami platyny o 5% udziale masowym. W trakcie badań służących poznaniu mikrostruktury oraz morfologii otrzymanych nankompozytów zastosowano następujące techniki badawcze: spektroskopię ramanowską, skaningową mikroskopię elektronową, skaningową transmisyjną mikroskopię elektronową i transmisyjną mikroskopię elektronową.

EN

In the framework of the performed experiments nanocomposite materials consisting of carbon nanotubes coated with platinum nanoparticles have been prepared. The aim of the works has been to thoroughly characterize produced materials including examinations of the microstructure, morphology, the evaluation of the distribution of platinum nanoparticles on the surface of carbon nanotubes and an estimation of the average size of the platinum crystals. In researches high quality multi-wall carbon nanotubes MWCNTs of the length of ca. 200 nm and the diameter of 10÷15 nm obtained in the process of chemical vapour deposition have been used. Raw nanotubes have contained neither metallic impurities nor amorphous carbon deposits. To deposit platinum nanoparticles on the surface of carbon nanotubes using an indirect method relying on the connection of the earlier produced surface of the platinum nanoparticles to the surface of functionalized carbon nanotubes. As a result of made experiments a nanocomposite material consisting of carbon nanotubes coated with platinum nanoparticles of 5% mass fraction have been achived. During researches aiming at the familirisation with the microstructure and morphology of the obtained nanocomposites the following research techniques: Raman spectroscopy, scanning electron microscopy, scanning transmission electron microscopy and transmission electron microscopy have been used.

16

Spektroskopia ramanowska grafenu

Grodecki K.

Materiały Elektroniczne

|

2013

|

T. 41, nr 1

47--53

PL

Grafen jest obecnie materiałem niezwykle popularnym zarówno w środowisku naukowym, jak i w mediach. Jego unikatowe właściwości pozwalają myśleć o nim jako o następcy krzemu w elektronice. Polska ma swój wkład w badaniach tego materiału, między innymi poprzez opracowanie nowatorskiej techniki wzrostu grafenu na SiC- polegającej na osadzaniu warstw węglowych z propanu. Spektroskopia ramanowska jest uznaną i nieniszczącą techniką badań struktur węglowych, w tym grafenu. W sierpniu 2012 r. w ITME został zakupiony spektrometr ramanowski optymalizowany do badań grafenu. W artykule zostaną przedstawione podstawy spektroskopii ramanowskiej i omówione pokrótce podstawowe techniki wytwarzania grafenu. Główny nacisk został położony na przedstawienie możliwości badawczych przy użyciu spektroskopii ramanowskiej.

EN

Graphene is a material that has recently become very popular with both the representatives of the scientific world and the media. The unique properties of graphene make it a successor to silicon in a new generation of electronics. Poland has contributed to the study of this material, among others by developing an innovative technique of graphene growth on SiC layers by chemical vapor deposition. Raman spectroscopy is a fast and non-destructive technique to analyze and characterize graphene. In August 2012 a new Raman spectrometer dedicated to the study of graphene was bought. In this article the basics of Raman spectroscopy and the graphene production technique are presented. However, the main goal is to show the capabilities and basic techniques of Raman spectroscopy in relation to graphene characterization and analysis.

17

Comparison of CVD graphene grown on copper foil and PVD copper

Pasternak I., Grodecki K., Piątkowska A., Ciuk T., Caban P., Strupiński W.

Materiały Elektroniczne

|

2013

|

T. 41, nr 2

26--33

EN

Graphene synthesis by the CVD method performed on the surface of copper is one of the most promising techniques for producing graphene for low cost and large scale applications. Currently, the most commonly used Cu substrate for graphene growth is foil, however, there is still a need to find new substrates and improve the quality of graphene layers. Sputtered Cu films on insulating substrates are considered as an alternative. Here we show the properties of graphene grown by the CVD method on thin copper foil and PVD copper films on Si/SiO2 substrates. We compare data on the properties of graphene films transferred from different copper substrates onto SiO2/Si substrates. We note that graphene grown on sputtered Cu films creates a multilayer form on the boundaries which can be identified on micro-Raman maps and in SEM images.

PL

Wytwarzanie grafenu metodą CVD na podłożach miedzianych jest jedną z najbardziej perspektywicznych metod otrzymywania grafenu ze względu na niski koszt podłoża oraz szerokie możliwości zastosowania w przemyśle. Obecnie najczęściej stosowanym do wzrostu grafenu podłożem miedzianym jest folia, jednakże ciągle istnieje potrzeba znalezienia nowego podłoża tak by poprawić jakość warstw grafenu. Jako alternatywę rozważa się cienkie warstwy miedzi wytwarzane metodami PVD osadzane na nieprzewodzącym podłożu. W niniejszym artykule przedstawiamy własności grafenu wytwarzanego metodą CVD na cienkiej folii miedzianej oraz na warstwach miedzi osadzonych na Si/SiO2. Porównujemy także wyniki otrzymane dla przeniesionych warstw grafenu z obu rodzajów próbek.

18

Struktura i właściwości warstw węglowych na polietero-eteroketonie wytwarzanych metodą RF-CVD

Rajchel B., Tarnowski M., Kwiatkowska J., Borowski T., Wierzchoń T.

Inżynieria Materiałowa

|

2013

|

Vol. 34, nr 6

810--813

PL

Warstwy węglowe zarówno na materiałach metalicznych, jak również na polimerowych, np. polietero-eteroketonie, znajdują coraz szersze zastosowanie w medycynie, szczególnie w wytwarzaniu implantów kardiologicznych, bowiem ograniczają wykrzepianie krwi. W przypadku materiałów polimerowych jest istotna przyczepność i odporność na zużycie przez tarcie wytwarzanych powłok węglowych, na co w znaczący sposób wpływa ich struktura i stan naprężeń własnych. Własności mechaniczne powłoki a-C-N:H zależą między innymi od koncentracji węgla, azotu oraz wodoru, a także od koncentracji wiązań sp3/sp2 i naprężeń w powłoce. Spektroskopia ramanowska zastosowana do analizy struktur węglowych oraz CNX daje możliwość określenia zarówno typu wiązań pomiędzy atomami węgla lub atomami azotu i węgla, jak i ich względnej koncentracji. Widma ramanowskie uzyskane dla struktur węglowych i CNX wzbudzonych wiązką światła widzialnego zawierają dwa piki oznaczane jako G oraz D. Pik G jest związany bezpośrednio z wiązaniami sp2, natomiast pik D jest pośrednio związany z wiązaniami sp3. Położenia, względne intensywności oraz półszerokości tych pików zależą od koncentracji wiązań sp3/sp2 [1], a także od naprężeń w badanych strukturach [2]. W artykule przedstawiono wyniki badań struktury wytwarzanych warstw węglowych uzyskane z użyciem mikrospektroskopii Ramana, topografii powierzchni (AFM, SEM) na polietero-eteroketonie oraz stanu naprężeń własnych w powłokach węglowych.

EN

Carbon layers formed on metallic materials as well as on polymers (e.g. polietheretheroketone or UHMWPE polyethylene) are often used in medicine. In particular they are applied in preparation of cardiology implants because they can reduce blood clotting. In the case of carbon coatings, formed on the polymeric surface, adhesion and wear resistance to friction are especially important. The adhesion and the wear resistance of coatings are determined by their structure and the state of internal stresses. Mechanical properties of the a-C:N:H coating depend inter alia on the concentration of carbon, nitrogen and hydrogen as well as the relative concentration of sp3 and sp2 bonds, and stresses in the coating. Determination of the character of bonds between carbon atoms and between nitrogen and carbon atoms is possible by using the Raman spectroscopy. All Raman spectra, collected for carbon or CNX structures, contain two Raman peaks. The so called G peak (observed at ~1580 cm–1) which is directly related to the sp2 carbon bonds and D peak (observed at the ~1340 cm–1), indirectly related to the sp3 bonds. Position, intensity, and width (FWHM) of both peaks can provide information about the sp3/sp2 ratio of the chemical bonds [1] and on the presence of internal stresses [2] in the coating. This paper presents the structure and properties of a-C:N:H coating, formed by the RF-CVD method on the PEEK substrate. The surface topography was studied using AFM and SEM microscopy. The relative concentration of sp3 and sp2 bonds and the state of internal stresses were studied using the confocal Raman microspectroscopy. The adhesion of a-C:N:H coating to the substrate was measured by the scratch test technique.

19

Characterization and experimental investigation of TiN micro tubular coil heater using raman spectroscopy

Sureshkannan G, Mohan Kumar G, Saravanan M. P.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2013

|

Vol. 58, iss. 2

641--645

EN

Raman spectroscopy is a commonly used tool in bio-diagnostics and micro sensor technology. Surface-enhanced Raman scattering provides high signal enhancements especially at micro and nanostructured metallic surfaces. Micro tubular coil heaters have been widely investigated because of their extensive applications in PET Preformed Moulds, Hot Runner Nozzles & Bushings and Thin Walled Container Moulds and other Microsystems. This paper describes the characterization, experimental investigation and analysis of Titanium Nitride (TiN) micro tubular coil heater using Raman spectroscopy and Comsol multiphysics. The material characterization was performed using Raman spectrometer and the geometric optimization for the micro tubular coil heater was performed by simulating a wide range of possible geometries using COMSOLTM, a commercial Finite Element Analysis (FEA) package. The characteristic dimensions of the microstructures are varied and the results are discussed and compared to each other. The simulated results of micro tubular heaters having an improved temperature distribution over the sensing area and a higher density of integration is presented in this paper.

PL

Spektroskopia ramanowska jest powszechnie stosowanym narzędziem w bio-diagnostyce i technologii mikroczujnika. Powierzchniowo wzmocniona spektroskopia ramanowska zapewnia wysokie wzmocnienie sygnału zwłaszcza na mikro i nanostrukturalnych powierzchniach metalowych. Mikro-grzałki (mikro cewki) były szeroko badane ze względu na ich szerokie zastosowanie w formowaniu wtryskowym, podgrzewaczach dysz i tulej, i cienkościennych formach i innych mikrosystemach. Artykuł opisuje charakterystykę, badania eksperymentalne i analizę mikro-grzałki rurowej z azotku tytanu (TiN) za pomocą spektroskopii ramanowskiej i oprogramowania COMSOL Multiphysics. Charakterystykę materiału przeprowadzono za pomocą spektrometru Ramana a geometryczna optymalizacje dla mikro-grzałki prowadzono symulując szeroki zakres możliwych geometrii, za pomocą COMSOLTU, komercyjnego pakietu do analizy metodą elementów skończonych. Charakterystyczne wymiary mikrostruktur są zróżnicowane, a wyniki zostały omówione i porównane ze sobą. Symulowane wyniki mikro-cylindrycznych grzejników o ulepszonym rozkładzie temperatur w obszarze wykrywania i większej gęstości integracji zostały przedstawione w niniejszym artykule.

20

Możliwości wykorzystania spektroskopii ramanowskiej w branży naftowej. Część I. Podstawy teoretyczne spektroskopii ramanowskiej

Jędrychowska S.

Nafta-Gaz

|

2012

|

R. 68, nr 11

842-849

PL

Artykuł składa się z dwóch części. W pierwszej przedstawiono podstawy teoretyczne spektroskopii ramanowskiej, techniki udoskonalające tę metodę oraz budowę aparatury badawczej, natomiast w drugiej na podstawie przeglądu literaturowego omówiono możliwości wykorzystania tej metody do badań różnych produktów będących w obszarze zainteresowań przemysłu naftowego.

EN

This article consists of two parts. The first presents the theoretical basis of Raman spectroscopy, the techniques that improve this method and the construction of research equipment, whilst the second, on the basis of a literature review discusses the possibilities of using this method to test a variety of products, that are of interest to the oil industry.