Залізо та його сполуки у вуглецевих наноматеріалах
Дослідження структури і властивостей фаз у двох нанокомпозиціях вуглецю з залізом, що були вирощєні з використанням фероцену методом хімічного осадження пари. Визначення оптимальних умов утворення зв’язків вуглець-водень і, відповідно, генерації метану.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | автореферат |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 20.07.2015 |
| Размер файла | 594,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Детальні висновки по структурі та властивостям дослідженних композицій:
1) Вуглецеві нанокристаліти, що складають основу структури вугілля, високовпорядковані, та середня відстань між їхніми центрами близька для усіх марок вугілля середньої стадії метаморфізму, що не містять мінеральних домішок, та антрацитів і складає близько 2 нм.
2) Сполуки заліза у вугіллі сприяють розірванню міжатомних зв'язків у sp3-гібридному аморфному вуглеці, що зв'язує кристаліти. При наявності водню це буде призводити до утворення його зв'язків з вуглецем і, відповідно, синтезу метану у вугільніх пластах.
3) У процесі синтезу метану відбувається незворотне неоднорідне руйнування аморфного вуглецю, що зв'язує кристаліти. Це призводить до зменшення середньої відстані між кристалітами і збільшує дисперсію їх розподілу. Пірит може слугувати критерієм оцінки об'єму синтизованого метану і, відповідно, ступеня руйнування структури вугілля.
4) У вугіллі середнього ступеню метаморфізму критичним є відносно мала доля аморфного вуглецю, що зв'язує кристаліти. Його руйнування при довготривалому синтезі метану призводить до катастрофічного падіння міцності вугілля. Антрацити, що практично не містять аморфний вуглець, мало піддаються подібному руйнуванню. У вугіллі низького ступеню метаморфізму, аморфний вуглець складає більшу частину об'єму тож розпад невеликої його частини не може призвести до значного падіння міцності данного вугілля.
5) Дослідження структури та магнітних властивостей нанодроту заліза, що вирощєно у вуглецевій нанотрубці, показало, що залізо формується у трьох фазових станах: феромагнітних ?-Fe та цементиту Fe3C, і парамагнітному -Fe. Запропоновано механізм утворення ?-Fe та цементиту Fe3C із -Fe за евтектоїдною реакцією +.
6) У спектрі залізного нанодроту виявлено 2 ФМР сигнали: один від феромагнітної фази заліза, інший, більш інтенсивний і більш широкий, належить цементиту. Обидва сигнали демонструють одновісну анізотропію с величиною поля анізотропії 1.033 Т у кластерів ?-Fe, та 0.7 Т для включень Fe3C. Обидві величини більші, ніж у відповідних об'ємних зразках, внаслідок нанорозмірної товщини. Кутова залежність величини резонансного поля для ФМР сигналу від -заліза свідчить, що його монокристалічні частинки видовжені вздовж вісі трубки, що погоджується з данними електронної мікроскопії. Значення коерцитивної сили у зразку дорівнює 600 Ое при кімнатній температурі.
7) У ФМР спектрі нанодроту виявлено вклад суперпарамагнетизму. Спираючись на данні ТЕМ, зроблено висновок що частина нанокластерів цементиту знаходиться у суперпарамагнітному стані.
8) Із зниженням температури спостерігається зменшення феромагнітного поглинання нанодротом. Припустимим поясненням цього є антіферомагнітна діполь-діпольна взаємодія
9) Внаслідок втрати феромагнетизму нанодротом нижчє температури Т=100 К спостерігаються парамагнітні сигнали. Дослідження температурної залежності інтегральних інтенсивностей спостережених сигналів дозволило зробити висновок, що один з них із g1=2,029 510-4 та шириною лінії ?H1=140.5 Ое належить локалізованим парамагнітним центрам, а другий із g2 = 1,979 510-4 та шириною лінії ?H2 = 80.5 Ое належить електронам провідності.
СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ.
1. Shpak A.P., Kolesnik S.P., Mogilny G.S., Petrov Yu. N., Sokhatsky V.S., Trophimova L.N., Shanina B.D., Gavriljuk V.G. Structure and magnetic properties of iron nanowires encased in multiwalled carbon nanotubes // Acta Materialia. -2007. - Vol.55. -P.1769-1778.
2. Алексеев А.Д., Зелинская Г.М., Ильинский А.Г., Кабан И.Г., Лепеева Ю.В. , Могильный Г.С., Ульянова Е.В., Шпак А.П. Атомная структура природных углей // Физика и техника высоких давлений. -2008.- т. 18, №3. -С.35-53.
3. Могильный Г.С., Скоблик А.П., Разумов О.Н., Ульянова Е.В., Гаврилюк В.Г. Влияние соединений железа на структуру угля // Металлофизика и новейшие технологии. -2009. -т. 31, №6. -С.815-826.
Список використанних джерел
1. Shi H., Reimers J.N., Dahn J.R. Structure-refinement program for disordered carbons // J. Appl. Cryst. -1993. -Vol.26. -P.827-36.
2. Китайгородский А.И. Рентгеноструктурный анализ мелко-кристаллических и аморфных тел. Изд. Технико-теоретической лит. М.-Л. 1952. -588 с.
3. Lu L., Sahajwalla V., Kong C., Harris D. Quantitative X-ray diffraction and its application to various coals // Carbon. -2001. -Vol.39. -P.1821-33.
4. Wertz D.L., Quin J.L. Wide angle X-ray scattering study of the layering in three of the Argonne premium coals // Fuel. -2000. -Vol.79. -P.1981-1989.
5. Schoening F.R.L. X-ray structure parameters of coal // Fuel. -1982. -Vol.61. -P.695-9.
6. Саранчук В.И., Айруни А.Т., Ковалев К.Е. Надмолекулярная организация, структура и свойства угля. -Киев: Наукова думка. -1988. -C.192.
7. Ульянова Е.В., Разумов О.Н., Скоблик А.П. Железо и его связь с накоплением метана в углях // Физико-технические проблемы горного производства. -2006. -№9. -С.20.
8. Кимура Т. Длиннопереодическая структура углей // Когё кагаку дзасси. -1971. -Vol.74, №10. -C.2202-2203. На яп. яз.
9. Kim H., Kaufman M.J., Sigmund W.M., Jacques D., Andrews R. Observation and formation mechanism of stable face-centered-cubic Fe nanorods in carbon nanotubesЃ@// J. of Mat. Research. -2003. -Vol.18, № 5. -P.1104-1108.
10. Marco J.F., Gancedo J.R., Hernando A., Crespo P., Prados C., Gonzбlez J.M., Grobert N., Terrones M., Walton D.R.M, Kroto H.W. Mцssbauer study of iron-containing carbon nanotubes // Hyperfine Interactions. -2002. -Vol.139-140, № 1-4. -P.535.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Характеристика основних властивостей рідких кристалів. Опис фізичних властивостей, методів вивчення структури рідких кристалів. Дослідження структури ліотропних рідких кристалів та видів термотропних.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 17.06.2010Правило фаз. Однокомпонентні системи. Крива тиску насиченої водяної пари. Діаграма для визначення тиску пари різних речовин у залежності від температури. Двохкомпонентні системи. Залежність між тиском і температурою водяної пари та пари різних речовин.
реферат [1,6 M], добавлен 19.09.2008Визначення параметрів пари і води турбоустановки. Побудова процесу розширення пари. Дослідження основних енергетичних показників енергоблоку. Вибір обладнання паросилової електростанції. Розрахунок потужності турбіни, енергетичного балансу турбоустановки.
курсовая работа [202,9 K], добавлен 02.04.2015Теорія Бора будови й властивостей енергетичних рівнів електронів у водневоподібних системах. Використання рівняння Шредінгера, хвильова функція та квантові числа. Енергія атома водню і його спектр. Виродження рівнів та магнітний момент водневого атома.
реферат [329,9 K], добавлен 06.04.2009Виробництво електроенергії на ТЕС за допомогою паротурбінних установок з використанням водяної пари. Регенеративний цикл обладнання та вплив основних параметрів пари на термічний ККД. Аналіз схем ПТУ з максимальним ККД і мінімальним забрудненням довкілля.
курсовая работа [3,8 M], добавлен 04.05.2011Водень як один з найбільш поширених елементів на Землі. Поняття водневої технології. Методи отримання водневого палива. Різновиди водню та їх характеристика. Роль водню і водневої технології у кругообігу речовин у природі. Водневі двигуни та енергетика.
реферат [37,1 K], добавлен 25.09.2010Характеристика основних вимог, накладених на різні методи одержання тонких діелектричних плівок (термовакуумне напилення, реактивне іонно-плазмове розпилення, термічне та анодне окислення, хімічне осадження) та визначення їхніх переваг та недоліків.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 12.04.2010Теплова схема паротурбінної електростанції. Побудова процесу розширення пари в проточній частині турбіни в Н-S діаграмі. Параметри конденсату в точках ТС. Розрахунок мережевої підігрівальної установки. Визначення попередньої витрати пари на турбіну.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 30.01.2014Вивчення основних закономірностей тліючого розряду. Дослідження основних властивостей внутрішнього фотоефекту. Експериментальне вивчення ємнісних властивостей p–n переходів. Дослідження впливу електричного поля на електропровідність напівпровідників.
методичка [389,4 K], добавлен 20.03.2009Конструкція КТАНів-теплоутилізаторів. Жалюзійний сепаратор теплообмінника. Перевірочний тепловий розрахунок КТАНів-утилізаторів. Параметри димових газів на вході в КТАН. Теплобалансовий розрахунок. Визначення умов конденсації водяної пари в димарі.
курсовая работа [300,3 K], добавлен 09.02.2012Загальна характеристика шаруватих кристалів, здатність шаруватих напівпровідників до інтеркаляції катіонами лужних, лужноземельних металів, аніонами галогенів, а також органічними комплексами. Ітеркаляція та інтеркаляти: методи та характеристики процесу.
реферат [200,7 K], добавлен 31.03.2010Здатність шаруватих напівпровідників до інтеркаляції катіонами лужних, лужноземельних металів, аніонами галогенів, а також органічними комплексами. Вплив інтеркаляції воднем на властивості моноселеніду ґалію. Спектри протонного магнітного резонансу.
реферат [154,0 K], добавлен 31.03.2010Отримання швидкісних і механічних характеристик двигуна в руховому та гальмівних режимах, вивчення його властивостей. Аналіз експериментальних та розрахункових даних. Дослідження рухового, гальмівного режимів двигуна. Особливості режиму проти вмикання.
лабораторная работа [165,5 K], добавлен 28.08.2015Система Pb-S. Константи рівноваги квазіхімічних реакцій утворення власних атомних дефектів Френзеля у кристалах Pb-S. Константи рівноваги квазіхімічних реакцій утворення власних атомних дефектів у халькогенідах свинцю на основі експериментальних даних.
дипломная работа [1,4 M], добавлен 09.06.2008Електрофізичні властивості гранульованих плівкових сплавів в умовах дії магнітного поля. Дослідження електрофізичних властивостей двошарових систем на основі плівок Ag і Co, фазового складу та кристалічної структури. Контроль товщини отриманих зразків.
дипломная работа [3,9 M], добавлен 08.07.2014Загальні властивості реальних газів. Водяна пара і її характеристики. Аналіз трьох стадій отримання перегрітої пари. Основні термодинамічні процеси водяної пари. Термодинамічні властивості і процеси вологого повітря. Основні визначення і характеристики.
реферат [1,2 M], добавлен 12.08.2013Напруга як різниця потенціалів між двома точками в електричному полі. Електроємність системи із двох провідників. Сферичний конденсатор із двох концентричних провідних сфер радіусів, його обкладинка. Формули для паралельного й послідовного з'єднання.
презентация [332,9 K], добавлен 13.02.2014Вивчення закономірностей тліючого розряду, термоелектронної емісії. Дослідження основних властивостей внутрішнього фотоефекту, впливу електричного поля на електропровідність напівпровідників. Експериментальне вивчення ємнісних властивостей p–n переходів.
учебное пособие [452,1 K], добавлен 30.03.2009Теплофізичні методи дослідження полімерів: калориметрія, дилатометрія. Методи дослідження теплопровідності й температуропровідності полімерів. Дослідження електричних властивостей полімерів: електретно-термічний аналіз, статичні та динамічні методи.
курсовая работа [91,3 K], добавлен 12.12.2010Поняття хімічного елементу. Утворення напівпровідників та їх властивості. Електронно-дірковий перехід. Випрямлення перемінного струму, аналіз роботи тиристора. Підсилення електричного сигналу, включення біполярного транзистора в режимі підсилення напруги.
лекция [119,4 K], добавлен 25.02.2011
