Search academic texts

Information × Registration Number 0824U003075, PhD dissertation Status Доктор філософії Date 24-10-2024 popup.evolution o Title Synthesis, modification and application of multiwall carbon nanotubes for molecular reinforcement of fiberglass based on epoxy resins Author Oksana A. Cherniuk, popup.head Yurii I. Sementsov popup.opponent Kristina G. Gusakova popup.opponent Kateryna Terebilenko popup.review Serhii L. Prokopenko popup.review Olga O. Kazakova Description Дисертаційна робота присвячена розробці методів модифікування вуглецевих нанотрубок (ВНТ) Оксигеном (О–ВНТ) анодним окисненням, Нітрогеном (N–ВНТ) у процесі CCVD-синтезу ВНТ для одержання ефективних армуючих наповнювачів епоксидного в’яжучого склопластиків з амінним отверджувачем, їх оптимізації за складом і вмістом, та каталізу окисно-відновних реакцій. Оптимізована методика аерозольного синтезу складного оксидного каталізатора (1…3)Al : Fe : (0,04…0,21)Mo–O, що включає використання водного розчину сполуки алюмінію з мурашиною кислотою та сполук феруму (ІІІ) цитрат і цитратний комплекс молібдену (IV), подачу у електропіч або полум’я пропан-бутанового пальника виконують ультразвуковим змішувачем-розпилювачем і збирають порошок каталізатору на електрофільтрі. Розроблено спосіб синтезу N–ВНТ CCVD-методом на складному каталізаторі Al–Fe–Mo–О з використанням як прекурсору ацетонітрилу, етилендіаміну та їх сумішей з пропіленом — основним джерелом Карбону, за температур 750—780 °С, який дає можливість регулювати вміст Нітрогену в межах 0,6-4,6 ат.% та співвідношення його різних станів. Встановлено, що питома поверхня ВНТ і вміст Оксигену за їх анодного окиснення є немонотонною функцією від кількості пропущеної електрики й корелюють між собою. CVD-метод прямого синтезу дозволяє отримати N–ВНТ із більшим вмістом Нітрогену, переважно пірольного та четвертинного типу, і високою каталітичною активністю в окисно-відновних реакціях. Незалежно від методу синтезу N–ВНТ, експериментально встановлено, що максимальна каталітична активність при розкладанні гідроген пероксиду спостерігається при рН 7. Вперше виявлено синергетичний ефект збільшення майже вдвічі міцності модельних зразків склопластику за умови введення нативних (гідрофобних) ВНТ у отверджувач, а окиснених ВНТ (О–ВНТ) в епоксидне в’яжуче проти зразків із таким же вмістом ВНТ в однаковому стані (нативні або окиснені). Із використанням квантово-хімічних розрахунків, запропоновано схему хімічних процесів, що пояснюють ефект впливу хімічного стану поверхні ВНТ на процеси полімеризації епоксидної смоли: в однаково заряджених О–ВНТ відсутня тенденція до зворотної агломерації, вони каталізують полімеризацію епоксидної смоли, а амінний отверджувач виконує функцію ПАР щодо гідрофобних ВНТ, що також перешкоджає зворотній агломерації ВНТ, а разом ці явища приводять до синергетичного ефекту збільшення міцності композиту. Ключові слова: аерозольний синтез, каталітичне осадження з газової фази, вуглецеві нанотрубки, анодне окиснення, N–ВНТ, О–ВНТ, склопластики, синергетичний ефект, каталітична активність, квантово-хімічне моделювання. Registration Date 2024-09-09 popup.nrat_date 2024-09-09 Close