Синтез углеродных нанотрубок в пористых и нанотубулярных структурах оксидов металлов : магистерская диссертация

Abstract

The goal of the current paper is to synthesize and characterize composites based on carbon nanotubes and metal oxides. Multiwalled CNT were synthesized within the pores of anodic aluminum oxide and nanotubular structures of titanium dioxide on the course of this study. There were the methods to obtain a catalyst for synthesis process such as electrochemical deposition, sol-gel technique and sputtering. The synthesis variations based on sol-gel technique and magnetron sputtering resulted in obtaining of CNT@AAO and CNT@TiO2-NT composites respectively. The research of carbon samples by Raman spectrometry was conducted. Characterization of obtained composites by electron microscopy method was done. The analysis of gathered SEM images by specialized software package SIAMS was made. Studies of CNT@TiO2-NT composites by means of impedance spectroscopy method were held. Thus the methodology for CNT@AAO and CNT@TiO2-NT composites synthesis had been developed. Advantages of reviewed techniques regarding ones known at scientific society were indicated. Developed synthesis methods are applied in lab works of Masters with specialization «Electronics and nanoelectronics».

Целью работы являлся синтез и аттестация композитов на основе углеродных нанотрубок и оксидов металлов. В ходе работы выполнен синтезмногостенных УНТ внутри пор анодированного оксида алюминия, а также в нанотубулярных структурах диоксида титана. Катализатор для проведения синтеза подготавливался тремя разными способами: методом электрохимического осаждения, золь-гель способом, напылением. Золь-гель метод приготовления катализатора позволил получить композит УНТ@АОА. Используя метод магнетронного напыления удалось синтезировать композиты УНТ@TiO2-НТ. Выполнены исследования синтезированного углеродного материала методом Рамановской спектрометрии. Аттестация полученных композитов проведена методом электронной микроскопии. С помощью программно-аппаратного комплекса анализа изображений SIAMS был проведен анализ полученных СЭМ-изображений. Проведены исследования композита УНТ@TiO2-НТ методом импедансной спектроскопии. В итоге разработана методология получения композитов УНТ@АОА и УНТ@TiO2-НТ. Отмечены достоинства данных методов относительно известных в научном сообществе. Разработанная методика синтеза используется в лабораторных работах магистров направления «Электроника и наноэлектроника».