Мікроструктура, реологічні та кондуктометричні дослідження суспензій багатошарових вуглецевих нанотрубок у гліцерині
DOI:
https://doi.org/10.15407/ujpe56.3.217Ключові слова:
-Анотація
Методами оптичної мікроскопії, проведено дослідження електропровідності і реологічних властивостей (метод конус-плита)
суспензій гліцерину, наповненого багатошаровими вуглецевими нанотрубками MWCNT. Дослідження проведено в інтервалі температур 283–333 K і при ступенях наповнення C = 0–1% мас. Показано, що MWCNT у гліцерині проявляють високу схильність до агрегації і в системі зберігаються "первинні" агрегати MWCNT навіть при інтенсивній ультразвуковій гомогенізації. При збільшенні концентрації MWCNT спостерігалися типові перколяційні процеси, які супроводжувалися підвищенням електропровідності і в'язкості. Перколяційна концентрація ідентифікована при C = Cp ≈ 0,1% мас., а скейлінгова поведінка поблизу точки перколяції характеризується показником провідності t = 2,7 ± 0,3, який дещо перевищує значення, характерне для задачі випадкової перколяції. Введення MWCNT у гліцерин приводило до прояву тіксотропної поведінки
суспензій, яка відображала процеси руйнування агрегатів MWCNT при зсувові. При високих концентраціях MWCNT, C = 1% мас., спостерігалася аномальна реологічна поведінка, яка відображала наявність руйнування сітки водневих зв'язків у гліцерині внаслідок присутності MWCNT. Проведено оцінку залежності енергій активації електропровідності і в'язкої течії від концентрації MWCNT.
Посилання
P.J.F. Harris, Carbon Nanotubes and Related Structures. New Materials for the Twenty-First Century (Cambridge Univ. Press, Cambridge, 2000).
https://doi.org/10.1017/CBO9780511605819
Y. Lin, S. Taylor, H. Li, K.A.S. Fernando, L. Qu, W. Wang, L. Gu, B. Zhou, and Y-P. Sun, J. Mater. Chem. 14, 527 (2004).
https://doi.org/10.1039/b314481j
M.J. Solomon and P.T. Spicer, Soft Matter 6, 1391 (2010).
https://doi.org/10.1039/b918281k
M.O. Lisunova, N.I. Lebovka, O.V. Melezhyk, and Yu.P. Boiko, J. Coll. Interface Sci. 299, 740 (2006).
https://doi.org/10.1016/j.jcis.2006.03.012
L. Liu, Y. Yang, and Y. Zhang, Physica E 24, 343 (2004).
https://doi.org/10.1016/j.physe.2004.06.046
L. Lysetskiy, V. Panikarskaya, O. Sidletskiy, N. Kasian, S. Kositsyn, P. Shtifanyuk, N. Lebovka, M. Lisunova, and O. Melezhyk, Mol. Cryst. Liq. Cryst. 478, 127 (2007).
https://doi.org/10.1080/15421400701681315
L.N. Lisetski, S.S. Minenko, A.P. Fedoryako, and N.I. Lebovka, Physica E 41, 431 (2009).
https://doi.org/10.1016/j.physe.2008.09.004
L.N. Lisetski, S.S. Minenko, A.V. Zhukov, P.P. Shtifanyuk, and N.I. Lebovka, Mol. Cryst. Liq. Cryst. 510, 43 (2009).
https://doi.org/10.1080/15421400903058056
L.N. Lisetski, S.S. Minenko, V.V. Ponevchinsky, M.S. Soskin, A.I. Goncharuk, and N.I. Lebovka, Mater. Sci. Eng. Techn. (to be published).
N. Lebovka, T. Dadakova, L. Lysetskiy, O. Melezhyk, G. Puchkovska, T. Gavrilko, J. Baran, and M. Drozd, J. Mol. Struct. 877, 135 (2008).
https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2007.12.038
N.I. Lebovka, A. Goncharuk, V.I. Melnyk, and G.A. Puchkovska, Physica E 41, 1554 (2009).
https://doi.org/10.1016/j.physe.2009.04.038
L. Dolgov, O. Yaroshchuk, and M. Lebovka, Mol. Cryst. Liq. Cryst. 496, 212 (2008).
https://doi.org/10.1080/15421400802451816
L.A. Dolgov, N.I. Lebovka, and O.V. Yaroshchuk, Colloid J. 71, 603 (2009).
https://doi.org/10.1134/S1061933X09050044
L. Dolgov, O. Kovalchuk, N. Lebovka, S. Tomylko, and O. Yaroshchuk, in Carbon Nanotubes, edited by J.M. Marulanda (In-Tech, Vukovar, Croatia, 2010), p. 451.
A.I. Goncharuk, N.I. Lebovka, L.N. Lisetski, and S.S. Minenko, J. Phys. D: Appl. Phys. 42, 165411 (2009).
https://doi.org/10.1088/0022-3727/42/16/165411
V.V. Ponevchinsky, A.I. Goncharuk, V.I. Vasil'ev, N.I. Lebovka, and M. S. Soskin, Proc. SPIE 7388, 738802 (2009).
V.V. Ponevchinsky, A.I. Goncharuk, V.I. Vasil'ev, N.I. Lebovka, and M.S. Soskin, Proc. SPIE 7613, 761306 (2010).
V.V. Ponevchinsky, A.I. Goncharuk, V.I. Vasil'ev, N.I. Lebovka, and M.S. Soskin, JETP Letters 91, 241 (2010).
https://doi.org/10.1134/S0021364010050085
V.N. Ponevchinsky, A.I. Goncharuk, S.V. Naydenov, L.N. Lisetski, N.I. Lebovka, and M.S. Soskin, Proc. SPIE (to be published).
N.I. Lebovka, E.A. Lysenkov, A.I. Goncharuk, Yu.P. Gomza, V.V. Klepko, and Yu.P. Boiko, J. Compos. Mater. (to be published).
D. Bergin, Z. Sun, P. Streich, J. Hamilton, and J.N. Coleman, J. Phys. Chem. C 114, 231 (2010).
https://doi.org/10.1021/jp908923m
M. Pagliaro and M. Rossi, Future of Glycerol (Royal Society of Chemistry, London, 2010).
G. Salahas, Y. Manetas, and N.A. Gavalas, Photosynthesis Res. 26, 9 (1990).
J.A. Rojas-Chapana, M.A. Correa-Duarte, Z. Ren, K. Kempa, and M. Giersig, Nano Lett. 4, 985 (2004).
https://doi.org/10.1021/nl049699n
V. Raffa, G. Ciofani, and A. Cuschieri, Nanotechnology 20, 075104 (2009).
https://doi.org/10.1088/0957-4484/20/7/075104
V. Raffa, G. Ciofani, O. Vittorio, V. Pensabene, and A. Cuschieri, Bioelectrochemistry 79, 136 (2010).
https://doi.org/10.1016/j.bioelechem.2009.10.006
Electrotechnologies for Extraction from Food Plants and Biomaterials, edited by E. Vorobiev and N. Lebovka (Springer, New York, 2008).
N. Lebovka and E. Vorobiev, in Advanced Electroporation Techniques in Biology and Medicine, edited by A. G. Pakhomov, D. Miklavcic, and M. S. Markov (CRC Press, New York, 2010), p. 463.
J. Suehiro, N. Ikeda, A. Ohtsubo, and K. Imasaka, Microfluidics and Nanofluidics 5, 741 (2008).
https://doi.org/10.1007/s10404-008-0276-6
D. Cai, D. Blai, F.J. Dufort, M.R. Gumina, Z. Huang, G. Hong, D. Wagner, D. Canahan, K. Kempa, Z.F. Ren, and T.C. Chiles, Nanotechnology 19, 345102 (2008).
https://doi.org/10.1088/0957-4484/19/34/345102
J.D. Yantzi and J.T.W. Yeow, Mechatronics and Automation, IEEE International Conference 4, 1872 (2005).
H. Yu, Y. Qu, Z. Dong, W.J. Li, Y. Wang, W. Ren, and Z. Cui, in Proceedings of the 7th IEEE International Conference on Nanotechnology IEEE-NANO 2007 (2007), p. 1212.
A.V. Melezhyk, Yu.I. Sementsov, and V. V. Yanchenko, Zh. Prikl. Khim. 78, 938 (2005).
Q. Cheng, S. Debnath, E. Gregan, and H.J. Byrne, J. Phys. Chem. C 114, 8821 (2010).
https://doi.org/10.1021/jp101431h
P.N. Shankar and M. Kumar, Proc. R. Soc. A 444, 573 (1994).
https://doi.org/10.1098/rspa.1994.0039
S.V. Lishchuk and N.P. Malomuzh, Chem. Phys. Lett. 309, 307 (1999).
https://doi.org/10.1016/S0009-2614(99)00654-5
I.V. Blazhnov, N.P. Malomuzh, and S.V. Lishchuk, J. Chem. Phys. 121, 6435 (2004).
https://doi.org/10.1063/1.1789474
S. Magazu, F. Migliardo, N.P. Malomuzh, and I.V. Blazhnov, J. Phys. Chem. B 111, 9563 (2007).
https://doi.org/10.1021/jp071949b
D. Stauffer and D. Aharony, Introduction to Percolation Theory (Taylor and Francis, London, 1994).
A.M. Elias and M.E. Elias, J. Chem. Eng. Data 37, 451 (1992).
Downloads
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна
Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:
1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.
2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.
3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.
4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.
5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.
6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.
.png){kind=small}
