Вышедшие номера
Home » Журнал технической физики » Год 2022, выпуск 12 » Статья стр. 1853
<<<>>>
Влияние знака дзета-потенциала наноалмазных частиц на морфологию композитов "графен--детонационный наноалмаз" в виде суспензий и аэрогелей
DOI: 10.21883/JTF.2022.12.53913.208-22
Переводная версия: 10.21883/TP.2022.12.55197.208-22
Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе , Физико-химические основы технологии новых функциональных материалов на основе углеродных наноструктур, 0040-2019-0013
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации , 075-15-2021-1349
Рабчинский М.К.1, Трофимук А.Д.1, Швидченко А.В.1, Байдакова М.В.1, Павлов С.И.1, Кириленко Д.А.1, Кульвелис Ю.В.2, Гудков М.В.3, Шиянова К.А.3, Коваль В.С.4, Петерс Г.С.5, Лебедев В.Т.2, Мельников В.П.3, Дидейкин А.Т.1, Брунков П.Н.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова, Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт", Гатчина, Ленинградская область, Россия
3Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова РАН, Москва, Россия
4Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта РАН, Москва, Россия
5Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт", Москва, Россия
Email: trofimuk.ad@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 25 августа 2022 г.
В окончательной редакции: 21 октября 2022 г.
Принята к печати: 22 октября 2022 г.
Выставление онлайн: 31 октября 2022 г.
PDF версия
Представлен новый способ использования детонационного наноалмаза с положительным и отрицательным знаком дзета-потенциала в качестве разделителя для аэрогелей на основе оксида графена. Показано, что дозированное добавление в суспензию оксида графена гидрозоля частиц детонационных наноалмазов позволило троекратно увеличить удельную поверхность образующегося аэрогеля по сравнению с аэрогелем оксида графена, и этот эффект значительнее при использовании наноалмазов с положительным дзета-потенциалом. Также показано, что полученные из оксида графена и детонационного наноалмаза с положительным дзета-потенциалом аэрогели обладают специфической морфологией: пластины оксида графена скручены. Этот эффект обсуждается с точки зрения изменения среднего дзета-потенциала исходных смесей. Ключевые слова: углеродные наноматериалы, углеродные материалы, коллоидная химия, оксид графена, малоугловое рентгеновское рассеяние. DOI: 10.21883/JTF.2022.12.53913.208-22
  1. R.K. Singh, R. Kumar, D.P. Singh. RSC Adv., 6, 64993 (2016). DOI: 10.1039/C6RA07626B
  2. G. Gorgolis, C. Galiotis. 2D Mater., 4, 032001 (2017). DOI: 10.1088/2053-1583/aa7883
  3. Y. Cheng, S. Zhou, P. Hu, G. Zhao, Y. Li, X. Zhang, W. Han. Sci. Rep., 7, 1439 (2017). DOI: 10.1038/s41598-017-01601-x
  4. J. Mao, J. Iocozzia, J. Huang, K. Meng, Y. Lai, Z. Lin. Energy Environ. Sci., 11, 772 (2018). DOI: 10.1039/C7EE03031B
  5. H.-Y. Mi, X. Jing, A.L. Politowicz, E. Chen, H.-X. Huang, L.-S. Turng. Carbon N.Y., 132, 199 (2018). DOI: 10.1016/j.carbon.2018.02.033
  6. J.-Y. Hong, E.-H. Sohn, S. Park, H.S. Park. Chem. Eng. J., 269, 229 (2015). DOI: 10.1016/j.cej.2015.01.066
  7. Z. Han, Z. Tang, S. Shen, B. Zhao, G. Zheng, J. Yang. Sci. Rep., 4, 5025 (2015). DOI: 10.1038/srep05025
  8. S.P. Lonkar, A.A. Abdala. J. Thermodyn. Catal., 5 (2), (2014). DOI: 10.4172/2157-7544.1000132
  9. Y. Huang, J. Liang, Y. Chen. Small., 8, 1805 (2012). DOI: 10.1002/smll.201102635
  10. A. Gonzalez, E. Goikolea, J.A. Barrena, R. Mysyk. Renew. Sustain. Energy Rev., 58, 1189 (2016). DOI: 10.1016/j.rser.2015.12.249
  11. Y. Wang, Z. Shi, Y. Huang, Y. Ma, C. Wang, M. Chen, Y. Chen. J. Phys. Chem. C, 113, 13103 (2009). DOI: 10.1021/jp902214f
  12. S. Stankovich, D.A. Dikin, R.D. Piner, K.A. Kohlhaas, A. Kleinhammes, Y. Jia, Y. Wu, S.T. Nguyen, R.S. Ruoff. Carbon N.Y., 45, 1558 (2007). DOI: 10.1016/j.carbon.2007.02.034
  13. Y. Chen, X. Zhang, P. Yu, Y. Ma. J. Power Sources, 195, 3031 (2010). DOI: 10.1016/j.jpowsour.2009.11.057
  14. Y. Gu, Y. Xu, Y. Wang. ACS Appl. Mater. Interfaces, 5, 801 (2013). DOI: 10.1021/am3023652
  15. Y. Wang, Y. Wu, Y. Huang, F. Zhang, X. Yang, Y. Ma, Y. Chen. J. Phys. Chem. C, 115, 23192 (2011). DOI: 10.1021/jp206444e
  16. J. Hernandez-Ferrer, A.M. Benito, W.K. Maser, E. Garci a-Bordeje. Catalysts, 11, 1404 (2021). DOI: 10.3390/catal11111404
  17. P. Arabkhani, A. Asfaram. J. Hazard. Mater., 384, 121394 (2020). DOI: 10.1016/j.jhazmat.2019.121394
  18. Q. Wang, N. Plylahan, M.V. Shelke, R.R. Devarapalli, M. Li, P. Subramanian, T. Djenizian, R. Boukherroub, S. Szunerits. Carbon N.Y., 68, 175 (2014). DOI: 10.1016/j.carbon.2013.10.077
  19. Y. Sun, Q. Wu, Y. Xu, H. Bai, C. Li, G. Shi. J. Mater. Chem., 21, 7154 (2011). DOI: 10.1039/c0jm04434b
  20. A.E. Aleksenskii. Technology of Preparation of Detonation Nanodiamond, in: A.Y. Vul', O.A. Shenderova (еd.), Detonation Nanodiamonds: Science and Applications, 1st ed. (Pan Stanford Publishing, Singapore, 2014), p. 37--73
  21. O.A. Williams, J. Hees, C. Dieker, W. Jager, L. Kirste, C.E. Nebel. ACS nano, 4, 4824 (2010). DOI: 10.1021/nn100748k
  22. A.E. Aleksenskiy, E.D. Eydelman, A.Y. Vul'. Nanosci. Nanotechnol. Lett., 3, 68 (2011). DOI: 10.1166/nnl.2011.1122
  23. B. Konkena, S. Vasudevan. J. Phys. Chem. Lett., 3, 867 (2012). DOI: 10.1021/jz300236w
  24. W.S. Hummers, R.E. Offeman. J. Am. Chem. Soc., 80, 1339 (1958). DOI: 10.1021/ja01539a017
  25. A.E. Aleksenskii, A.Y. Vul, S.V. Konyakhin, K.V. Reich, L.V. Sharonova, E.D. Eidel'man. Phys. Solid State, 54, 578 (2012). DOI: 10.1134/S1063783412030031
  26. A.Y. Vul, E.D. Eydelman, L.V. Sharonova, A.E. Aleksenskiy, S.V. Konyakhin. Diam. Relat. Mater., 20, 279 (2011). DOI: 10.1016/j.diamond.2011.01.004
  27. G.S. Peters, O.A. Zakharchenko, P.V. Konarev, Y.V. Karmazikov, M.A. Smirnov, A.V. Zabelin, E.H. Mukhamedzhanov, A.A. Veligzhanin, A.E. Blagov, M.V. Kovalchuk. Nucl. Instruments Methods Phys. Res. Sect. A, 945, 162616 (2019). DOI: 10.1016/j.nima.2019.162616
  28. G.S. Peters, Y.A. Gaponov, P.V. Konarev, M.A. Marchenkova, K.B. Ilina, V.V. Volkov, Y.V. Pisarevsky, M.V. Kovalchuk. Nucl. Instruments Methods Phys. Res. Sect. A, 1025, 166170 (2022). DOI: 10.1016/j.nima.2021.166170
  29. M.K. Rabchinskii, S.D. Saveliev, S.A. Ryzhkov, E.K. Nepomnyashchaya, S.I. Pavlov, M.V. Baidakova, P.N. Brunkov. J. Phys. Conf. Ser., 1695, 012070 (2020). DOI: 10.1088/1742-6596/1695/1/012070
  30. P.V. Kumar, N.M. Bardhan, S. Tongay, J. Wu, A.M. Belcher, J.C. Grossman. Nat. Chem., 6, 151 (2014). DOI: 10.1038/nchem.1820
  31. K. Erickson, R. Erni, Z. Lee, N. Alem, W. Gannett, A. Zettl. Adv. Mater., 22, 4467 (2010). DOI: 10.1002/adma.201000732
  32. J. Teixeira. J. Appl. Crystall., 21, 781 (1988). DOI: 10.1107/S0021889888000263
  33. P.W. Schmidt. J. Appl. Crystall., 24, 414 (1991). DOI: 10.1107/S0021889891003400
  34. E.G. Iashina, S.V. Grigoriev. J. Surf. Investig. X-Ray, Synchrotron Neutron Tech., 11, 897 (2017). DOI: 10.1134/S1027451017040334
  35. Y.V. Kulvelis, M.K. Rabchinskii, A.T. Dideikin, A.D. Trofimuk, A.V. Shvidchenko, D.A. Kirilenko, M.V. Gudkov, A.I. Kuklin. J. Surf. Investig. X-Ray, Synchrotron Neutron Tech., 15, 896 (2021). DOI: 10.1134/S1027451021050062
  36. V. Lebedev, Y. Kulvelis, A. Kuklin, A. Vul. Condens. Matter, 1, 10 (2016). DOI: 10.3390/condmat1010010
  37. A.Y. Vul, E.D. Eidelman, A.E. Aleksenskiy, A.V. Shvidchenko, A.T. Dideikin, V.S. Yuferev, V.T. Lebedev, Y.V. Kul'velis, M.V. Avdeev. Carbon N.Y., 114, 242 (2017). DOI: 10.1016/j.carbon.2016.12.007
  38. O.V. Tomchuk, M.V. Avdeev, L.A. Bulavin. Journal of Surface Investigation: X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques, 14, S231 (2020). DOI: 10.1134/S1027451020070484
  39. A.S. Barnard, S.P. Russo, I.K. Snook, Structural relaxation and relative stability of nanodiamond morphologies, Diamond and Related Materials. 12, 1867 (2003). DOI: 10.1016/S0925-9635(03)00275-9
  40. A.T. Dideikin, A.E. Aleksenskii, M.V. Baidakova, P.N. Brunkov, M. Brzhezinskaya, V.Yu. Davydov, V.S. Levitskii, S.V. Kidalov, Yu.A. Kukushkina, D.A. Kirilenko, V.V. Shnitov, A.V. Shvidchenko, B.V. Senkovskiy, M.S. Shestakov, A.Ya. Vul'. Carbon, 122, 737 (2017). DOI: 10.1016/j.carbon.2017.07.013
  41. O.V. Tomchuk, L.A. Bulavin, V.L. Aksenov, V.M. Garamus, O.I. Ivankov, A.Y. Vul', A.T. Dideikin, M.V. Avdeev. J. Appl. Cryst., 41, 642 (2014). DOI: 10.1107/S1600576714001216
  42. O.V. Tomchuk, M.V. Avdeev, A.T. Dideikin, A.Y. Vul', A.E. Aleksenskii, D.A. Kirilenko, O.I. Ivankov, D.V. Soloviov, A.I. Kuklin, V.M. Garamus, Y.V. Kulvelis, V.L. Aksenov, L.A. Bulavin. Diam. Relat. Mater., 2020, 103, 107670. DOI: 10.1016/j.diamond.2019.107670
  43. O.V. Tomchuk, N.O. Mchedlov-Petrossyan, O.A. Kyzyma, N.N. Kriklya, L.A. Bulavin, Y.L. Zabulonov, O.I. Ivankov, V.M. Garamus, E. \=Osawa, M.V. Avdeev, J.Mol. Liq., 2022, 354 118816. DOI: 10.1016/j.molliq.2022.118816
  44. K. Manalastas-Cantos, P.V. Konarev, N.R. Hajizadeh, A.G. Kikhney, M.V. Petoukhov, D.S. Molodenskiy, A.Panjkovich, H.D.T. Mertens, A. Gruzinov, C. Borges, C.M. Jeffries, D.I. Svergun, D. Franke. J. Appl. Crystallogr., 54, 343 (2021). DOI: 10.1107/S1600576720013412
  45. B.E. Warren. Phys. Rev., 59, 693 (1941). DOI: 10.1103/PhysRev.59693
  46. D.A. Kurdyukov, D.A. Eurov, M.K. Rabchinskii, A.V. Shvidchenko, M.V. Baidakova, D.A. Kirilinko, S.V. Koniakhin V.V. Shnitov, V.V. Sokolov, P.N. Brunkov, A.T. Dideikin, Y.M. Sgibnev, L.Y. Mironov, D.A. Smirnov, A.Y. Vul', V.G. Golubev. Nanoscale, 10, 13223 (2018). DOI: 10.1039/C8NR01900B
  47. M.K. Rabchinskii, S.A. Ryzhkov, D.A. Kirilenko, N.V. Ulin, M.V. Baidakova, V.V. Shnitov, S.I. Pavlov, R.G. Chumakov, D.Y. Stolyarova, N.A. Besedina, A.V. Shvidchenko, D.V. Potorochin, F. Roth, D.A. Smirnov, M.V. Gudkov, M. Brzhezinskaya, O.I. Lebedev, V.P. Melnikov, P.N. Brunkov. Sci. Rep., 10, 6902 (2020). DOI: 10.1038/s41598-020-63935-3
  48. Y. Xue, L. Zhu, H. Chen, J. Qu, L. Dai. Carbon N.Y., 92, 305 (2015). DOI: 10.1016/j.carbon.2015.04.046
  49. M.V. Baidakova. Methods of Characterization and Models of Nanodiamond Particles, in: A.Y. Vul', O.A. Shenderova (ed.). Detonation Nanodiamonds, (Jenny Stanford Publishing, N.Y., 2014), p. 87--114. DOI: 10.1201/b15541
  50. K. Iakoubovskii, M.V. Baidakova, B.H. Wouters, A. Stesmans, G.J. Adriaenssens, A.Y. Vul', P.J. Grobet. Diam. Relat. Mater., 9, 861 (2000). DOI: 10.1016/S0925-9635(99)00354-4
  51. K.A. Shiyanova, M.V. Gudkov, M.K. Rabchinskii, L.A. Sokura, D.Y. Stolyarova, M.Y. Baidakova, D.P. Shashkin, A.D. Trofimuk, D.A. Smirnov, I.A. Komarov, V.A. Timofeeva, V.P. Melnikov. Nanomaterials, 11, 915 (2021). DOI: 10.3390/nano11040915
  52. M. Nazarian-Samani, H.-K. Kim, S.-H. Park, H.-C. Youn, D. Mhamane, S.-W. Lee, M.-S. Kim, J.-H. Jeong, S. Haghighat-Shishavan, K.-C. Roh, S.F. Kashani-Bozorg, K.-B. Kim. RSC Adv., 6, 50941 (2016). DOI: 10.1039/C6RA07485E
  53. D. Chen, X. Liu, H. Nie. J. Colloid Interface Sci., 530, 46 (2018). DOI: 10.1016/j.jcis.2018.06.051
  54. Z. Xu, B. Zheng, J. Chen, C Gao. Chem. Mater., 26, 6811 (2014). DOI: 10.1021/cm503418h
  55. S. Mancillas-Salas, A.C. Reynosa-Martinez, J. Barroso-Flores, E. Lopez-Honorato, Nanoscale Adv., 2022, 4, 2435--2343. DOI: 10.1039/D2NA00070A

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme