Пошук академічних текстів

Інформація × Реєстраційний номер 0824U003075, Дисертація доктора філософії На здобуття Доктор філософії Дата захисту 24-10-2024 Статус Запланована Назва роботи Синтез, модифікування та застосування багатошарових вуглецевих нанотрубок для молекулярного армування склопластиків на основі епоксидних смол Здобувач Чернюк Оксана Анатоліївна, Керівник Семенцов Юрій Іванович Опонент Гусакова Крістіна Геннадіївна Опонент Теребіленко Катерина Володимирівна Рецензент Прокопенко Сергій Леонідович Рецензент Казакова Ольга Олександрівна Опис 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. Дата реєстрації 2024-09-09 Додано в НРАТ 2024-09-09 Закрити