|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИПМех РАН |
||
СТРУКТУРНЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ НАНОНИТЕЙ TIO2/AL2O3 В НАНОТРУБКИ ПРИ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ОБРАБОТКЕ ВОДОРОДОМстатья
Статья опубликована в журнале из списка RSCI Web of Science
Статья опубликована в журнале из перечня ВАК- Авторы: КРАСИЛЬНИКОВА О.К.1, МАРКОВА Е.Б.2, СИМОНОВ В.Н.3, ГРАНКИНА Т.Ю.1, ПОГОСЯН А.С.1
- Журнал: Российские нанотехнологии
- Том: 11
- Номер: 3-4
- Год издания: 2016
- Издательство: НИЦ «Курчатовский институт»
- Местоположение издательства: Москва
- Первая страница: 49
- Последняя страница: 55
- Аннотация: Показано, что при высокотемпературной обработке водородом покрытые монослоем оксида титана нанонити оксида алюминия в результате самоорганизации скручиваются в нанотрубки. Физико-химические свойства нанотрубок из композитного аэрогеля оксида алюминия, покрытого оксидом титана, исследованы методами РФА и ПЭМ. В результате обработки нановолокнистого аэрогеля TiO2/ Al2O3 водородом происходит превращение аморфных волокон оксида алюминия в трубки из нанокристаллического η-Al2O3, но при этом монослой диоксида титана не образует отдельной фазы. Исследование пористой структуры методом низкотемпературной адсорбции паров азота показало, что полученные аэрогели из нанотрубок TiO2/Al2O3 имеют развитую мезопористую структуру с небольшим количеством микропор и удельной поверхностью более 300 м2/г. Повышение температуры обработки образцов водородом вначале увеличивает удельную поверхность до 348 м2/г при 923 К, а затем постепенно уменьшает ее до 145 м2/г при 1123 К. При этом диаметр мезопор, соответствующий максимуму на кривой распределения пор по размерам, уменьшается с 35 нм для свежеприготовленного образца до 25 нм (при 923 К)и до 20 нм (при 1123 К). Наиболее однородные поры диаметром 25 нм имеют образцы, активированные при 923 К. В результате высокотемпературной обработки образцов водородом количество первичных адсорбционных центров адсорбции паров воды уменьшается почти в 2 раза. Полученные образцы аэрогелей TiO2/Al2O3 по структуре близки к исходному оксиду алюминия, нити которого и образуют нанотрубки с поверхностью, покрытой диоксидом титана. В результате взаимодействия друг с другом адсорбированных на поверхности трубок оксида алюминия молекул диоксида титана происходит значительное уплотнение структуры композита. It has been shown that the high-temperature hydrogen treatment of aluminum oxide nanowires coated with a monolayer of titanium oxide causes them to curl into nanotubes as a result of self-organization. The physicochemical properties of the nanotubes of a composite aluminum oxide aero-gel coated with titanium oxide have been studied using X-ray phase analysis (XRD) and transmission electron microscopy (TEM). As a result of TiO2/ Al2O3 nanofibrous aerogel treatment with hydrogen, a conversion of amorphous aluminum oxide fibers into tubes of nanocrystalline η-Al2O3 occurs, but in this case the titanium dioxide monolayer does not form a separate phase. A study of the porous structure by the low-temperature adsorption of nitrogen vapors has shown that the aerogels of TiO2/Al2O3 nanotubes have a developed mesoporous structure with a small amount of micropores and aspecific surface of more than 300 m2/g.The increase in the temperature of hydrogen treatment first leads toa growth of the specific surface to 348 m2/g at 923K, and then to a gradual decrease to 145 m2/g at 1123K. In this case, the diameter of mesopores corresponding to a maximum on a curve of the pore size distribution decreases from 35 nm for a freshly prepared sample to 25 nm at 923K and to 20 nm at 1123K. The most homogeneous pores of a 25 nm diameter have the samples activated at 923K. As a result of the high-temperature hydrogen treatment of the samples, the number of primary adsorption centers of water vapor adsorption decreases about two times. The resulting samples of TiO2/Al2O3 aerogels are close in structure to the initial aluminum oxide, whose wires just form nanotubes having a surface coated with titanium dioxide. As a result of the interaction between molecules of titanium dioxide adsorbed on the surface of aluminum oxide tubes, a substantial densification of the composite structure occurs.
- Добавил в систему: Гранкина Татьяна Юрьевна