Journals →  Цветные металлы →  2016 →  #1 →  Back

Наноструктурированные металлы и материалы
ArticleName Структура трубок на основе TiO2 – ZrO2 – SiO2
DOI 10.17580/tsm.2016.01.10
ArticleAuthor Трухина И. Г., Мансуров Ю. Н., Рева В. П., Пименов В. А.
ArticleAuthorData

Дальневосточный федеральный университет, Владивосток, Россия:

И. Г. Трухина, магистрант, каф. материаловедения и технологии материалов
Ю. Н. Мансуров, профессор, зав. каф. материаловедения и технологии материалов, эл. почта: yulbarsmans@gmail.com
В. П. Рева, доцент, каф. материаловедения и технологии материалов
В. А. Пименов, ассистент, каф. материаловедения и технологии материалов

Abstract

Темплатным методом получены композитные наноматериалы, представляющие наноструктурированные оксидные трубки TiO2 – ZrO2 – SiO2 диаметром от 1 до 3 мкм и длиной от 10 до 300 мкм. Трубки построены из нанокристаллитов размером от 10 до 25 нм. Толщина стенок трубок ~300 нм. Полученные методом золь-геля на углеродном волокнистом темплате композиты состава TiO2 – ZrO2 – SiO2 при содержании до 5,6 % ZrO2 и температуре отжига 550–850 оС формируются из наночастиц, имеющих кристаллическую решетку со структурой анатаза. Входящий в состав композитов SiO2 (1,0–23,4 %) не влияет на кристаллическую структуру наночастиц, а присутствует в виде аморфной фазы, покрывающей их. Контролируемо изменяя содержание ZrO2 в составе нового композита TiO2 – ZrO2 – SiO2 и температуру отжига, можно синтезировать материалы с различными морфологией и кристаллическим строением наночастиц, составляющих эти материалы. Максимально допустимое содержание ZrO2 по отношению к общей массе композитного материала, при котором будет удерживаться баланс между получением малых анатазных наночастиц и сохранением целостности самих микротрубок в процессе отжига при температурах 550–800 оС, составляет 5–6 %.

Работа выполнена в Дальневосточном федеральном университете в рамках государственного задания (№ 3.8646.2013) в содружестве с учеными и специалистами Института химии ДВО РАН.

keywords Состав, структура, нанотрубки, оксиды цветных металлов, морфология, композитные материалы, фазовый состав
References

1. Мансуров Ю. Н., Маматкулов Д. Д., Кадырова Д. С., Арипова Б. Х., Буравлева А. А., Пименов В. А. Структура и свойства цветных металлов и сплавов. — Ташкент : Изд-во «ФАН» АН РУз, 2014. — 334 с.
2. Зайнуллина В. М., Жуков В. П., Красильников В. Н., Янченко М. Ю., Булдакова Л. Ю., Поляков Е. В. Электронная структура, оптические и фотокаталитические свойства анатаза, допированного ванадием и углеродом // Физика твердого тела. 2010. Т. 52, вып. 2. С. 253–261.
3. Nanotubes and Nanosheets: Functionalization and Applications of Boron Nitride and Other Nanomaterials / ed. Ying (Ian) Chen. — Boca Raton, Florida, USA : CRC Press, 2015. P. 451–452.
4. Мансуров Ю. Н. Трех- и четырехкомпонентные диаграммы состояния на основе алюминия. — Ташкент : Spectrumscope, 2011. — 104 с.
5. Neppolian В., Wang Q., Yamashita H., Choi H. Synthesis and characterization of ZrO2 – TiO2 binary oxide semiconductor nanoparticles: application and interparticle electron transfer process // Applied Catalysis A: General. 2007. Vol. 333, No. 2. Р. 264–271.

6. Сarbon nanotubes and graphene for photonic applications / ed. S. Yamashita, Y. Saito, J. H. Choi. — Oxford : Woodhead Publishing, 2013. Р. 238.
7. Ocana M., Garcia-Ramos J. V., Serna C. J. Low-Temperature Nucleation of Rutile Observed by Raman Spectroscopy during Crystallization of TiO2 // Journal of the American Ceramic Society. 1992. Vol. 75, No. 7. Р. 2010–2012.
8. Дымонт В. П., Самцов М. П., Некрашевич Е. М. Влияние термического отжига на спектральные свойства электролитически осажденных углеродных пленок // Журнал технической физики. 2000. Т. 70, вып. 7. С. 92–95.
9. Graphene, Carbon Nanotubes, and Nanostructures: Techniques and Applications / ed. J. E. Morris, K. Iniewski. — Boca Raton, Florida, USA : CRC Press, 2013. Р. 1464–1468.
10. Multifunctional Polymer Nanocomposites / ed. J. Leng, A. Kin-tak Lau. — Boca Raton, Florida, USA : CRC Press, 2010. P. 155–159.
11. Permpoon S., Houmard M., Riassetto D., Rapenne L., Berthome G., Baroux B., Joud J. C., Langlet M. Natural and persistent superhydrophilicity of SiO2/TiO2 and TiO2/SiO2 bi-layer films // Thin Solid Films. 2008. Vol. 516, No. 6. Р. 957–966.
12. Hodroj A., Chaix Pluchery O., Audier M., Gottlieb U., Deschanvres J. L. Thermal annealing of amorphous Ti – Si – O thin films // Journal of Materials Research. 2008. Vol. 23, No. 3. P. 755–759.

Language of full-text russian
Full content Buy
Back