Реєстраційний номер
0210U005107,
0107U007694
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Структура, стійкість і перколяційні властивості нанокомпозитів, що включають вуглецеві матеріали та шаруваті алюмосилікати
Назва етапу роботи
Керівник роботи
Лебовка Микола Іванович,
Дата реєстрації
07-06-2010
Організація виконавець
Інститут біоколоїдної хімії ім. Ф. Д. Овчаренка НАН України
Опис етапу
У звіті представлені результати теоретичного та експериментального дослідження перколяційної поведінки нанокомпозитів з анізотропними включеннями. Теоретичні дослідження перколяційної поведінки були виконані з використанням моделей випадкової послідовної адгезії (RSA) та узагальненої моделі повільної коагуляції з ядром, що враховує динамічний фактор стабільності Фукса. Для моделі RSA було показано, що механізм орієнтаційної реструктуризації частинок на основі сприяє перколяції. За його наявності перенос заряду можливий безпосередньо через міжчастинкові контакти. На відміну від цього в моделі RSA, яка не враховє механізм орієнтаційної реструктуризації, перколяція можлива тільки лише за рахунок перенос заряду за тунельним механізмом. Для узагальненої моделі повільної коагуляції з ядром, що враховує динамічний фактор стабільності Фукса було встановлено наявність значного уповільнення швидкості агрегації у порівнянні з передбаченнями класичної моделі Смолуховського-Фукса. Врахування фактору електро-статичної стабілізації в даній моделі призводило до зменшення ширини функції розподілу та середнього розміру вторинних частинок. На основі цих передбачень запропоновано ефективний метод регулювання розміру і полідисперсності наночастинок комплексів поліелектролітів, що отримуються шляхом змішування поліаніонів та полікатіонів при різному нестехіометричному співвідношенні. У результаті виконаних експериментальних досліджень поведінки дисперсійних середовищ (полімери, вазелінове масло, нематичні рідкі кристали, бензофенон), наповнених багатошаровими вуглецевими нанотрубками (НТ) були отримані композиційні системи, що демонструють перколяційну поведінку електропровідності з ультранизьким порогом перколяції (0.02-0.1% ваг. НТ) і показано, що ця поведінка є наслідком сегрегації НТ і їх високого аспектного відношення. В даних композиційних системах спостерігалися ефекти додатнього температурного коефіцієнту електропровідності, її гістерезису в циклах нагріву-охолодження та впливу термальної передісторії на структуру і поведінку композитів. При використанні стрибкової моделі для електричного транспорту в нанокомпозитах дано пояснення неомічної поведінки електропровідності та її частотних залежностей при різних наповненнях НТ. Результати виконаних досліджень можуть бути використані при розробці методів синтезу наночастинок і композитів на їх основі та встановленні механізмів перколяційної поведінки та електропровідності нанокомпозитів у дисперсійних середовищах різної природи (полімери, рідкі кристали, та інш.)
Опис продукції
Теоретичні та експериментальні дослідження перколяційної поведінки нанокомпозитів з анізотропними включеннями. Запропоновано ефективний метод регулювання розміру і полідисперсності наночастинок комплексів поліелектролітів
Автори роботи
Бойко Ю.П.
Вигорницький М. В
Гончарук А. І.
Логінов М. О.
Солов'йова О. О.
Старченко В.Ю.
Додано/оновлено в НРАТ
2020-04-02
