Zastosuj identyfikator do podlinkowania lub zacytowania tej pozycji:
http://hdl.handle.net/20.500.12128/712
Tytuł: | The atomic scale structure of nanocarbons: modelling and experimental verification by neutron and X-ray diffraction, Raman spectroscopy and electron microscopy |
Autor: | Woźnica, Natalia |
Promotor: | Burian, Andrzej |
Słowa kluczowe: | Nanomateriały węglowe; Struktura atomowa; Grafeny |
Data wydania: | 2016 |
Wydawca: | Katowice : Uniwersytet Śląski |
Abstrakt: | Celem niniejszych badan było okreslenie struktury atomowej wybranych
nananomateriałów weglowych. Defekty pojawiajace sie w strukturze materiału w
znacznym stopniu wpływaja na jego własciwosci fizyko-chemiczne. Wybranymi
próbkami były grafen oraz dwie pary prekursor – wegiel aktywny, otrzymane z
celulozy i sacharozy.
Grafen to pojedyncza warstwa grafitowa o strukturze plastra miodu. Grafen
badany w niniejszej pracy został otrzymany przez chemiczna eksfoliacje grafitu.
Podczas gdy grafen jest relatywnie nowym, aktywnie badanym materiałem, wegle
aktywne maja swoje medyczne zastosowanie od czasów starozytnych. Od tego
czasu sposoby ich mozliwego zastosowania uległy zwiekszeniu. Wegle aktywne
maja porowata strukture, która jest odpowiedzialna za znacznie rozwinieta
powierzchnie tych materiałów. Wegle aktywne uzyte w tej pracy zostały
otrzymane z koksów sacharozy i celulozy. Prekursory zostały aktywowane za
pomoca NaOH.
Główna metoda uzyta w celu okreslenia struktury badanych materiałów były
metody dyfrakcyjne w połaczeniu z symulacjami komputerowymi. W celu
interpretacji danych uzyskanych za pomoca szerokokatowego rozpraszania
neutronów i promieniowania rentgenowskiego został zastosowany formalizm
funkcji rozkładu par atomów. Z uzyskanymi danymi doswiadczalnymi zostały
porównane modele wygenerowane za pomoca symulacji komputerowych, dane
zostały porównane zarówno w przestrzeni rzeczywistej (S(Q)) jak i odwrotnej
(PDF). W wygenerowanych modelach zostały uwzglednione defekty punktowe
takie jak: monowakansje, diwakansje oraz defekty typu Stone-Throwera-Walesa
w postaci dwóch par pieciokat-siedmiokat. Symulacje zostały przeprowadzone z
uzyciem modelu parakrystalicznego oraz metodami klasycznej dynamiki
molekularnej z uzyciem potencjału typu REBO (Reactive Empirical Bond
Order) dla oddziaływan pomiedzy sasiadujacymi atomami wegla i potencjału
Lennarda-Jonesa dla oddziaływan typu Van der Waalsa. Dodatkowe informacje
zostały uzyskane na podstawie analizy zdjec uzyskanych za pomoca wysoko
rozdzielczej mikroskopii elektronowej oraz analizy danych spektroskopii
Ramanowskiej.
Uzyskane wyniki sugeruja ze badany grafen składa sie głównie z 3-warstwowych
struktur o srednicy 36 Å zawierajacych diwakansje. W przypadku obu par
prekursor – wegiel aktywny została zauwazona zmiana struktury podczas
aktywacji próbek polegajaca na wytworzeniu wielowarstwowych struktur w
sciankach porów. We wszystkich przypadkach preferowane sa wakansje w
porównaniu do defektów STW. Wyniki symulacji sugeruja, ze koks sacharozy
to głownie 4-warstwowe struktury o srednicy 24 Å natomiast odpowiadajacy
mu wegiel aktywny to głównie struktury 3-warstwowe z 10% dodatkiem
15-warstwowych o srednicy 24 Å. Dla próbek z celulozy jest to natomiast: koks –
3 warstwy 19.6 Å, wegiel aktywny – 3 warstwy + 20% 18 warstw o srednicy 22 Å. |
Opis: | This work was supported by NCN project DEC-2013/09/N/ST3/01686 |
URI: | http://hdl.handle.net/20.500.12128/712 |
Pojawia się w kolekcji: | Rozprawy doktorskie (WNŚiT)
|
Wszystkie pozycje w RE-BUŚ są chronione prawem autorskim chyba, że zostało wskazane inaczej.