На главную              К списку выставок


Журнальные статьи

Akbar, Sohaib; Beyou, Emmanuel; Chaumont, Philippe; et al. Synthesis of Polyethylene-Grafted Multiwalled Carbon Nanotubes via a Peroxide-Initiating Radical Coupling Reaction and by Using Well-Defined TEMPO and Thiol End-Functionalized Polyethylenes// JOURNAL OF POLYMER SCIENCE PART A-POLYMER CHEMISTRY Volume: 49 Issue: 4 Pages: 957-965 FEB 15 2011

Polyethylene (PE), alkoxyamine- and thiol-terminated PEs (PE-TEMPO and PE-SH, respectively) can be converted to macroradicals using a peroxide, a thermal cleavage of the alkoxyamine and a hydrogen transfer reaction of the thiol, respectively. The addition of these macroradicals to multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs) were compared by performing grafting reactions at 160 degrees C in 1,3-dichlorobenzene as solvent. Raman spectroscopy was utilized to follow the introduction of PE on the MWCNTs' surface while thermogravimetric and elemental analysis indicated the extent of this grafting. The grafting ratio was found to be in the range of 19-36 wt %. PE-functionalized MWCNTs were imaged by transmission elec-tronic microscopy showing a PE layer with various thicknesses covering the surface of nanotubes. It was found that higher levels of grafting were obtained using PE-2,2,6,6-tetramethyl-piperidinyl-1-oxy and PE-SH rather than a radical grafting reaction in which dicumyl peroxide, PE, and MWCNTs were reacted.

2. U60251
An Yi-Peng; Yang Chuan-Lu; Wang Mei-Shan; et al.Ab initio investigations of the charge transport properties of endohedral M@C-20 (M = Na and K) metallofullerenes//CHINESE PHYSICS B Volume: 19 Issue: 11 Article Number: 113402 NOV 2010

Using density functional theory and quantum transport calculations based on nonequilibum Green's function formalism, we investigate the charge transport properties of endohedral M@C-20(M = Na and K) metallofullerenes Our results show that the conductance of C-20 fullerene can be obviously Improved by insertion of alkali atom at its centre Both linear and nonlinear sections are found on the I V curves of the Au-M@C-20 Au two-probe systems The novel negative differential resistance behaviour is also observed in Na@C-20 molecule but not in K@C-20

Bijleveld, J. C.; Verstrijden, R. A. M.; Wienk, M. M.; et al. Maximizing the open-circuit voltage of polymer: Fullerene solar cells //APPLIED PHYSICS LETTERS Volume: 97 Issue: 7 Article Number: 073304 AUG 16 2010

The open-circuit voltage (V(oc)) of bulk heterojunction solar cells based on polymers and fullerene derivatives is limited to similar to 1.15 V by the optical band gap of the fullerene of similar to 1.75 eV and the required 0.6 eV offset for efficient charge generation. In practice this limit has not yet been reached. We present a semiconducting polymer that gives V(oc) = 1.15 V. To reach this value the surface of the hole collecting electrode is modified by UV-ozone, which increases the work function and creates an Ohmic contact. Under simulated AM1.5 conditions optimized cells provide a power conversion efficiency of similar to 1%

Bottari, Giovanni; de la Torre, Gema; Guldi, Dirk M.; et al. Covalent and Noncovalent Phthalocyanine-Carbon Nanostructure Systems: Synthesis, Photoinduced Electron Transfer, and Application to Molecular Photovoltaics //CHEMICAL REVIEWS Volume: 110 Issue: 11 Pages: 6768-6816 NOV 2010

Busby, Erik; Rochester, Christopher W.; Moule, Adam J.; et al. Acceptor dependent polaron recombination dynamics in poly 3-hexyl thiophene: Fullerene composite films //CHEMICAL PHYSICS LETTERS Volume: 513 Issue: 1-3 Pages: 77-83 SEP 6 2011

Recombination in poly-3-hexylthiophene (P3HT) blends with five fullerene acceptors was resolved with temperature-dependent transient absorption spectroscopy. Recombination rates were temperature and acceptor dependent with differing timescales originating from acceptor functionalization and fullerene size. Acceptors with increasing numbers of sidechains (bis > mono > C-60) or decreasing fullerene size (C-60 < C-70 < C-80) exhibit slower recombination. The recombination kinetics was correlated to average distance between the fullerene cage and donor site with functionalized moieties acting as dielectric shields to hinder recombination. Three commonly used differential models were evaluated to describe the data. The quantitative failure of these models suggests a microscopic approach (e. g., Monte-Carlo) is needed to quantitatively model the dynamics.

Cheng, Zhenping; Pan, Qinmin; Rempel, Garry L. Modification of Multiwall Carbon Nanotubes via Soap-Free Emulsion Polymerization of Acrylonitrile//JOURNAL OF POLYMER SCIENCE PART A-POLYMER CHEMISTRY Volume: 48 Issue: 10 Pages: 2057-2062 MAY 15 2010

A novel method for the synthesis of polyacrylonitrile (PAN)-coated multiwall carbon nanotubes (MWCNTs) via a simple soap-free emulsion polymerization is presented for the first time. The polymerization was initiated with conventional anionic ammonium persulfate (APS) at 65 degrees C. The modification of PAN on MWCNT surfaces was confirmed by Fourier-transform infrared (FT-IR) spectroscopy, X-ray photoelectron spectra (XPS), transmission electron microscopy (TEM), field emission scanning electron microscopy (FESEM), and Raman spectroscopy. It is found that all the surfaces of the MWCNTs were coated by PAN chains, and the PAN coating thickness could be controlled by simply adjusting the polymerization time. The obtained PAN-coated MWCNTs could be well dispersed in water.

Cheng; Chen, Yuhong; Ntim, Susana Addo; et al. Fullerene-multiwalled carbon nanotube complexes for bulk heterojunction photovoltaic cells //APPLIED PHYSICS LETTERS Volume: 96 Issue: 14 Article Number: 143303 APR 5 2010

We demonstrate the implementation of multiwalled carbon nanotubes-fullerene (MWNT-C-60) complexes in bulk heterojunction organic photovoltaic (OPV) cells. Such a design takes advantage of the C-60 as an electron acceptor, while the MWNTs serve as efficient charge transporters. Two types of chemically functionalized MWNTs were used to synthesize these complexes. The first used carboxylated nanotubes (c-MWNT), while the latter were functionalized with octadecylamine (o-MWNT). All the photovoltaic parameters were found to be superior with c-MWNT, and their combined effect led to eight times higher power conversion efficiency. The enhancement was attributed to the electron withdrawing nature of the short carboxylic group which facilitated fast electron transfer from the C-60 to the nanotube backbone, whereas the long alky chain on the o-MWNT served as an electron blocker. Therefore, it is evident that the form of functionalization is expected to have significant effect on the performance of OPVs containing carbon nanotubes.

Daneshfar, Nader; Bahari, Ali.Theoretical study of armchair single-walled carbon nanotubes in the presence of a strong laser field: high harmonic generation //APPLIED PHYSICS A-MATERIALS SCIENCE & PROCESSING Volume: 110 Issue: 1 Pages: 105-110 JAN 2013

The nonlinear optical response of armchair single-walled carbon nanotubes under high-intensity laser irradiation is investigated theoretically and numerically because the generation of high harmonics requires a strong laser field and come from the nonlinear motion of pi electrons in carbon nanotubes. A nonperturbative approach is performed to investigate the effect of group velocity on the high harmonics spectrum by nanotubes. A set of the quantum kinetic equations is derived, which includes coupled equations for the density matrix. By solving the density matrix and the current density equations numerically, we have studied the high-order harmonic generation from metallic carbon nanotubes driven by an electromagnetic external field.

Dang, Xuan-Dung; Mikhailovsky, Alexander; Nguyen, Thuc-Quyen. Measurement of nanoscale external quantum efficiency of conjugated polymer:fullerene solar cells by photoconductive atomic force microscopy// APPLIED PHYSICS LETTERS Volume: 97 Issue: 11 Article Number: 113303 SEP 13 2010

Photoconductive atomic force microscopy is used to investigate nanoscale incident photon-to-current efficiency spectra of polymer bulk heterojunction solar cells based on poly[2-methoxy-5-(3,7-dimethyloctyloxy)]-1,4-phenylenevinylene (MDMO-PPV) and [6,6]-phenyl-C(71)-butyric acid methyl ester (PC(71)BM). Nanoscale external quantum efficiency reveals the complex morphology of MDMO-PPV:PC(71)BM films cast from toluene solution. Not only electron transfer from the photoexcited donor to the fullerene but also hole transfer process from photoexcited fullerene to the donor phase due to highest occupied molecular orbital offset is observed. The difference in performance between toluene and chlorobenzene-cast devices is explained by the variation in relative contributions from two charge transfer mechanisms.

Daugaard, Anders E.; Jankova, Katja; Bogelund, Jesper; et al. Novel UV Initiator for Functionalization of Multiwalled Carbon Nanotubes by Atom Transfer Radical Polymerization Applied on Two Different Grades of Nanotubes//JOURNAL OF POLYMER SCIENCE PART A-POLYMER CHEMISTRY Volume: 48 Issue: 20 Pages: 4594-4601 SEP 15 2010

A novel nonoxidative method for preparation of functionalized multiwalled carbon nanotubes (MWCNT) has been developed based on a UV sensitive initiator for atom transfer radical polymerization (ATRP). The method has been investigated with respect to ligands and polymerization time for the preparation of polystyrene functionalized MWCNT. It was found that pentamethyldiethylenetriamine (PMDETA) gave superior results with higher loading in shorter polymerization time. A comparative study of the method applied on two different grades of nonoxidized MWCNT has been performed, illustrating large differences in reactivity and polymer loading, underlining the importance of the choice of MWCNT starting material. In addition to styrene, also poly(ethylene glycol) methacrylate (PEGMA) was shown to polymerize from the surface of the MWCNT. Finally, initial results from composites of polystyrene or polyphenylenesulfide are presented

Delogu, Francesco.Melting of Pb clusters encapsulated in large fullerenes //CHEMICAL PHYSICS Volume: 383 Issue: 1-3 Pages: 12-18 MAY 26 2011

Molecular dynamics simulations have been employed to explore the melting behavior of nanometersized Pb particles encapsulated in spherical and polyhedral fullerene cages of suitable size. The encapsulated particles, as well as the corresponding unsupported ones for comparison, were submitted to a gradual temperature rise. Encapsulation is shown to severely affect the thermodynamic behavior of Pb particles due to the different thermal expansion coefficients of particles and cages. This determines a volume constraint that induces a rise of pressure inside the fullerene cages, which operate for particles as rigid confinement systems. The result is that surface pre-melting and melting processes occur in encapsulated particles at temperatures higher than in unsupported ones.

Dinse, Klaus-Peter; van Tol, Johan; Ozarowski, Andrew; et al. Multi-Frequency EPR and DC Conductivity of Itinerant Spins in Single-Wall Carbon Nanotubes// APPLIED MAGNETIC RESONANCE Volume: 37 Issue: 1-4 Pages: 595-603 JAN 2010

Sealed, deoxygenated single-wall carbon nanotubes show two characteristic electron paramagnetic resonance (EPR) signals at g = 2.07 and g = 2.00 in the temperature range from 300 to 50 K. Reversible interconversion between both components was observed. The large g-shift and the temperature dependence of the EPR susceptibility of the g = 2.07 signal indicate that this signal can be attributed to itinerant spins. At low temperatures only the g = 2.00 signal remained, which could be further characterized using microwave frequencies up to 320 GHz. The direct current conductivity of a partially aligned sample was also measured. The room temperature value was estimated as 0.7 (Omega cm)(-1). The observed temperature dependence can be described by assuming temperature-activated hopping in a small-gap semiconductor with an activation energy of 3.5 meV, similar to the characteristics of the previously measured 9.4 GHz microwave conductivity.

Du, Xinli; Chen, Feng; Chen, Xiu; et al.Adsorption geometry of individual fullerene on Si surface at room-temperature //APPLIED PHYSICS LETTERS Volume: 97 Issue: 25 Article Number: 253106 DEC 20 2010

The adsorption properties of individual fullerene molecules at room-temperature have been investigated by scanning tunneling microscopy. Statistical analysis of the images demonstrates that fullerene molecules prefer to adsorb on five specific sites: corner hole, the middle of the faulted and unfaulted parts, and the top of the rest atoms within the faulted and unfaulted parts. High-resolution images of individual fullerene molecules on each of the adsorption sites show distinct intramolecular structures. By combining these internal fine structures with theoretical simulations, the molecular orientations at each of the adsorption sites can be unambiguously determined.

14. U06083
Fujita, Shinsaku.The Restricted-Subduced-Cycle-Index (RSCI) Method for Symmetry-Itemized Enumeration of Kekule Structures and Its Application to Fullerene C-60// BULLETIN OF THE CHEMICAL SOCIETY OF JAPAN Volume: 85 Issue: 3 Pages: 282-304 MAR 15 2012

The restricted-subduced-cycle-index (RSCI) method for symmetry-itemized enumeration of Kekule structures has been eveloped as an extension of the unit-subduced-cycle-index (USCI) approach (S. Fujita, "Symmetry and Combinatorial Enumeration in Chemistry," Springer-Verlag, 1991). In the RSCI method, such Kekule structures are considered to be generated by edge substitution of a skeleton under a restricted condition that no selected edges have a common vertex. The restricted condition is formulated by means of the concept of territory indicators and territory discriminants, by which subduced cycle indices (SCIs) derived from unit subduced cycle indices (USCIs) are converted into restricted subduced cycle indices (RSCIs). The resulting RSCIs are used to evaluate marks (numbers of fixed points) in place of the SCIs used in the USCI approach, so that the numbers of Kekule structures are calculated in a symmetry-itemized fashion. Moreover, the resulting data of enumeration are used to draw respective Kekule structures by means of orbit indicators and edge in

Graphene as intermediate phase in fullerene and carbon nanotube growth: A Young-Laplace surface-tens, //Applied Physics Letters (USA). 2010 г., т. 97, N 18, стр. 181910

Growth mechanism of carbon nanotubes using arc-discharge are not fully understood up to now. Here, I show that the formation of carbon nanotubes and fullerene in a pure carbon arc in helium atmosphere may involve graphene bubbles. Electron microscopy shows the graphene bubbles formation at the anode surface. The growth of fullerene and nanotubes can occur from these bubbles due to a large pressure difference (10(3)-10(4) bar) at the anode interface and can be understood in terms of Young-Laplace law of surface tension. This model can explain the helium pressure dependence of fullerene and carbon nanotube formation.

Hernandez-Rojas, J.; Monteseguro, V.; Breton, J.; et al. Water clusters confined in icosahedral fullerene cavities //CHEMICAL PHYSICS Volume: 399 Pages: 240-244 MAY 3 2012

Likely candidates for the global energy minima of endohedral (H2O)(N)@C-60 and (H2O)(N)@C-180, and exohedral (H2O)(N)C-180 water-fullerene clusters with N <= 20, are found using basin-hopping global optimization. The potential energy surfaces are constructed using both the rigid TIP4P and the flexible q-TIP4P/F potentials to model the water-water interaction, together with a Lennard-Jones potential for the water-fullerene interaction. In agreement with previous ab initio studies, we find that the small C-60 cavity is able to encapsulate exothermically only one water molecule. On the other hand, the larger C-180 cavity can encapsulate up to 17 water molecules exothermically. This threshold value is higher than that reported in a previous ab initio study (N <= 12). New confined water cluster structures are found. One which is particularly interesting is the structure of (H2O)(14)@C-180, with the water molecules forming an internal cage in which six oxygen atoms are located at the vertices of an almost regular octahedron and the eight remaining ones lie on top of the octahedron faces. For N >= 15 one water molecule is always present at the center of the water cage, which is distorted to accommodate the extra molecules

Ishibashi, Yukihide; Arinishi, Miya; Katayama, Tetsuro; et al. Excited-state Dynamics of Fullerene Nanoparticles Dispersed in Pure Water //CHEMISTRY LETTERS Volume: 41 Issue: 10 Special Issue: SI Pages: 1104-1106 OCT 5 2012

Femtosecond transient absorption dynamics of C-60 nanoparticles in pure water revealed a strong quenching of the singlet excited state, independent of the excitation light intensity on a 10-ps time scale, and an extremely low yield of the triplet state of C-60 nanoparticles upon photoexcitation.

Izadi-Najafabadi, Ali; Futaba, Don N.; Iijima, Sumio; et al. Ion Diffusion and Electrochemical Capacitance in Aligned and Packed Single-Walled Carbon Nanotubes//JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY Volume: 132 Issue: 51 Pages: 18017-18019 DEC 29 2010

Direct measurement of ion diffusion in aligned, densified single-walled carbon nanotube electrodes showed that the diffusion coefficient for transport of ions (KSCN in acetonitrile) parallel to the alignment direction of the nanotubes was close to the theoretical limit of perfectly straight pores, achieving a value 20 times larger than that of activated carbon electrodes (1 X 10(-5) vs 5 x 10(-7) cm(2)/s). In contrast, the diffusion coefficient for ion transport perpendicular to the alignment direction was an order of magnitude smaller (8 x 10(-7) cm(2)/s). As an example of the ramifications of this anisotropic diffusion phenomenon, the difference in performance of the aligned carbon nanotubes as electrochemical-capacitor electrodes was evaluated. At low discharge rates, the performances of the two orientations were identical, but as the discharge rate was increased, a more rapid decline in capacitance was observed for the perpendicular orientation (66 vs 14% decline in capacitance when the discharge current was increased from 0.01 to 1 A/g). Furthermore, the maximum power rating of the perpendicular electrode was lower than that of the parallel electrode (1.85 vs 3 kW/kg during operation at 1 V).

Jeon, In-Yup; Kang, Sang-Wook; Tan, Loon-Seng; et al. Grafting of Polyaniline onto the Surface of 4-Aminobenzoyl-Functionalized Multiwalled Carbon Nanotube and Its Electrochemical Properties //JOURNAL OF POLYMER SCIENCE PART A-POLYMER CHEMISTRY Volume: 48 Issue: 14 Pages: 3103-3112 JUL 15 2010

Polyaniline (PANi)-grafted multiwalled carbon nanotube (MWNT) composite is prepared by a two-step reaction sequence. MWNT is first functionalized with 4-aminobenzoic acid in polyphosphoric acid/phosphorous pentoxide as a "direct" Friedel-Crafts acylation reaction medium. The resultant 4-aminobenzoyl-functionalized MWNT is then treated with aniline using ammonium persulfate/aqueous hydrochloric acid to promote a chemical oxidative polymerization, leading to PANi-grafted MWNT composite. The resultant composite is characterized by elemental analysis, Fourier-transform infrared spectroscopy, wide-angle X-ray diffraction, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, thermogravimetric analysis, UV-vis absorption spectroscopy, fluorescence spectroscopy, cyclic voltammetry, and electrical conductivity measurement. The thermooxidative stability and electrical conductivity of PANi-grafted MWNT composite are improved compared to those of PANi. Specifically, the electrical conductivity of PANi-grafted MWNT is improved 10900 times depending upon the level of doping. The capacitance of the composite is also greatly enhanced.

Kang, Ji-Ye; Eo, Soo-Mi; Jeon, In-Yup; et al. Multifunctional Poly(2,5-benzimidazole)/Carbon Nanotube Composite Films//JOURNAL OF POLYMER SCIENCE PART A-POLYMER CHEMISTRY Volume: 48 Issue: 5 Pages: 1067-1078 MAR 1 2010

The AB-monomer, 3,4-diaminobenzoic acid dihydrochloride, was recrystallized from an aqueous hydrochloric acid solution and used to synthesize high-molecular-weight poly(2,5-benzimidazole) (ABPBI). ABPBI/carbon nanotube (CNT) composites were prepared via in situ polymerization of the AB-monomer in the presence of single-walled carbon nanotube (SWCNT) or multiwalled carbon nanotube (MWCNT) in a mildly acidic polyphosphoric acid. The ABPBI/SWCNT and ABPBI/MWCNT composites displayed good solubility in methanesulfonic acid and thus, uniform films could be cast. The morphology of these composite films was studied by X-ray diffraction, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, and atomic force microscopy. The results showed that both types of CNTs were uniformly dispersed into the ABPBI matrix. Tensile properties of the composite films were significantly improved when compared with ABPBI, and their toughness (similar to 200 MPa) was close to the nature's toughest spider silk (similar to 215 MPa). The electrical conductivities of ABPBI/SWCNT and ABPBI/MWCNT composite films were 9.10 x 10(-5) and 2.53 x 10(-1) S/cm, respectively, whereas that of ABPBI film was 4.81 X 10(-6) S/cm. These values are similar to 19 and 52,700 times enhanced by the presence of SWCNT and MWCNT, respectively. Finally, without acid impregnation, the ABPBI film was nonconducting while the SWCNT- and MWCNT-based composites were proton conducting with maximum conductivities of 0.018 and 0.017 S/cm, respectively.

Kharlamova, M. V.; Niu, J. J. Comparison of metallic silver and copper doping effects on single-walled carbon nanotubes //APPLIED PHYSICS A-MATERIALS SCIENCE & PROCESSING Volume: 109 Issue: 1 Pages: 25-29 OCT 2012

In this work we performed the filling of single-walled carbon nanotube channels with metallic silver and copper by means of two-step synthesis including imbuing with metal nitrate aqueous solution and further annealing. It has been shown that metal insertion into the nanotube cavities results in the Fermi level upshift and the charge transfer from metal to carbon atoms, thus donor doping of single-walled carbon nanotubes takes place. At the same time, encapsulated silver has a larger donor effect on the carbon nanotubes that has been proved by Raman spectroscopy and X-ray photoelectron spectroscopy.

Khudyakov, Dmitry V.; Borodkin, Andrey A.; Lobach, Anatoly S.; et al.Saturable absorption of film composites with single-walled carbon nanotubes and graphene // APPLIED OPTICS Volume: 52 Issue: 2 Pages: 150-154 JAN 10 2013

Saturable absorption of polymer film composites with single-walled carbon nanotubes (SWNTs) and multilayer graphene (GR) were studied by Z- and P-scan methods with femtosecond probing pulses at a wavelength of 1.06 mu m. As a matrix for the composite film, a polymer carboxymethylcellulose (CMC) was used. For these composites, the dependence of transmittance on peak intensity of a probe pulse was shown. The values of saturation intensities for the GR-CMC and SWNT-CMC composites were determined by the different methods. The intensities at which optical damage of the composites occurs were estimated.

Kim, Jiyeon; Xiong, Hui; Hofmann, Mario; et al. Scanning Electrochemical Microscopy of Individual Single-Walled Carbon Nanotubes //ANALYTICAL CHEMISTRY Volume: 82 Issue: 5 Pages: 1605-1607 MAR 1 2010

Here we report on the novel application of scanning electrochemical microscopy (SECM) to enable spatially resolved electrochemical characterization of individual single-walled carbon nanotubes (SWNTs). The feedback imaging mode of SECM was employed to detect a pristine SWNT (similar to 1.6 nm in diameter and similar to 2 mm in length) grown horizontally on a SiO(2) surface by chemical vapor deposition. ne resulting image demonstrates that the individual nanotube under an unbiased condition is highly active for the redox reaction of ferrocenylmethyltrimethylammonium used as a mediator. Micrometer-scale resolution of the image is determined by the diameter of a disk-shaped SECM probe rather than by the nanotube diameter as assessed using 1.5 and 10 pm diameter probes. Interestingly, the long SWNT is readily detectable using the larger probe although the active SWNT covers only similar to 0.05% of the insulating surface just under the tip. This high sensitivity of the SECM feedback method is ascribed to efficient mass transport and facile electron transfer at the individual SWNT.

Kim, Jong Bok; Allen, Kathryn; Oh, Soong Ju; et al.Small-Molecule Thiophene-C-60 Dyads As Compatibilizers in Inverted Polymer Solar Cells //CHEMISTRY OF MATERIALS Volume: 22 Issue: 20 Pages: 5762-5773 OCT 26 2010

This study details the synthesis and characterization of thiophene-C-60 derivatives, nT-C-60, as compatibilizers for inverted bulk-heterojunction organic solar cells comprising poly(3-hexylthiophene), P3HT, and [6,6]-phenyl-C-61-butyric acid methyl ester, PCBM. We find that the extent with which these compatibilizers can reduce interfacial energy and prevent domain coarsening and macrophase separation in active layers depends strongly on their molecular architecture. 4T-C-60 is the most effective among the derivatives tested; its incorporation at 5 wt % to P3HT and PCBM effectively suppresses macrophase separation, even upon extended thermal annealing of the active layers. In sharp contrast to 4T-C-60, 8T-C-60 is miscible with P3HT. The addition of 8T-C-60 to active layers of inverted solar cells therefore does not arrest macrophase separation on extended annealing. 2T-C-60 is also ineffective as a compatibilizing agent, presumably because its thiophene segment is too short so its presence at the interface between P3HT and PCBM does not increase interfacial adhesion.

Kim, Jong-Ho; Ahn, Jin-Ho; Barone, Paul W.; et al. A Luciferase/Single-Walled Carbon Nanotube Conjugate for Near-Infrared Fluorescent Detection of Cellular ATP // ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION Volume: 49 Issue: 8 Pages: 1456-1459 2010

Kim, Kyung Tae; Jo, Won Ho.Noncovalent Functionalization of Multiwalled Carbon Nanotubes Using Graft Copolymer with Naphthalene and Its Application as a Reinforcing Filler for Poly(styrene-co-acrylonitrile)//JOURNAL OF POLYMER SCIENCE PART A-POLYMER CHEMISTRY Volume: 48 Issue: 19 Pages: 4184-4191 OCT 1 2010

A new compatibilizer, poly(vinyl benzyloxy ethyl naphthalene)-graft-poly(methyl methacrylate), for poly(styrene-co-acrylonirile) (SAN)/multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) composites was synthesized. It has been identified that naphthalene unit in backbone of compatibilizer interacts with MWCNTs via pi-pi interaction and that the PMMA graft of the compatibilizer is miscible with the SAN matrix. When a small amount of compatibilizer was added to SAN/MWCNT composites, MWCNTs were more homogeneously dispersed in SAN matrix than the case without compatibilizer, indicating that the compatibilizer improves the compatibility between SAN and MWCNTs. As a consequence, mechanical and electrical properties of the composites with compatibilizer were largely improved as compared with those of composites without compatibilizer.

Kramberger, Christian; Thurakitseree, Theerapol; Chiashi, Shohei; et al.On the polarization-dependent Raman spectra of aligned carbon nanotubes//APPLIED PHYSICS A-MATERIALS SCIENCE & PROCESSING Volume: 109 Issue: 3 Pages: 509-513 NOV 2012

We perform polarized Raman spectroscopy on aligned single-walled carbon nanotubes. This test system allows us to empirically address if resonant Raman scattering from on-axis dipole transitions follows a cos(2) or a cos(4) mosaic spread. We observe in the polar plots a clear cos(4) dependence, in agreement with the equivalency of incoming and outgoing dipole transitions.

Lemasson, Fabien A.; Strunk, Timo; Gerstel, Peter; et al. Selective Dispersion of Single-Walled Carbon Nanotubes with Specific Chiral Indices by Poly(N-decyl-2,7-carbazole)//JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY Volume: 133 Issue: 4 Pages: 652-655 FEB 2 2011

Physico-chemical methods to sort single-walled carbon nanotubes (SWNTs) by chiral index are presently lacking but are required for in-depth experimental analysis and also for potential future applications of specific species. Here we report the unexpected selectivity of poly(N-decyl-2,7-carbazole) to almost exclusively disperse semi-conducting SWNTs with differences of their chiral indices (n - m) >= 2 in toluene. The observed selectivity complements perfectly the dispersing features of the fluorene analogue poly(9,9-dialkyl-2,7-fluorene), which disperses semiconducting SWNTs with (n - m) <= 2 in toluene. The dispersed samples are further purified by density gradient centrifugation and analyzed by photoluminescence excitation spectroscopy. All-atom molecular modeling with decamer model compounds of the polymers and (10,2) and (7,6) SWNTs suggests differences in the pi-pi stacking interaction as origin of the selectivity. We observe energetically favored complexes between the (10,2) SWNT and the carbazole decamer and between the (7,6) SWNT and the fluorene decamer, respectively. These findings demonstrate that subtle structural changes of polymers lead to selective solvation of different families of carbon nanotubes. Furthermore, chemical screening of closely related polymers may pave the way toward simple, low-cost, and index-specific isolation of SWNTs.

Li, Jing; He, Yeju; He, Zhe; et al. Synthesis of NaYF4:Yb,Er/single-walled carbon nanohorns nanocomposite and its application as cells label //ANALYTICAL BIOCHEMISTRY Volume: 428 Issue: 1 Pages: 4-6 SEP 1 2012

A novel nanocomposite synthesis method of amino-modified NaYF4:Yb,Er upconversion luminescent nanoparticles and single-walled carbon nanohorns was developed via covalent linkage for the first time. The nanocomposite was covalently coupled with rabbit anti-CEA8 antibody and then used successfully as a cell labeling agent for the immunolabeling and imaging of HeLa cells.

Liao, Kang-Shyang; Wang, Jun; Fruechtl, Daniel; et al.Optical limiting study of double wall carbon nanotube-Fullerene hybrids //CHEMICAL PHYSICS LETTERS Volume: 489 Issue: 4-6 Pages: 207-211 APR 9 2010

In order to merge complementary temporal and spatial nonlinear optical characteristics of Fullerene and carbon nanotubes, synthesis of double wall carbon nanotube-Fullerene hybrid was performed by covalently linking DWNT and C(60) by amination reaction with polyethylenimine. DWNT-Fullerene hybrids were characterized by thermogravimetric analysis, UV-vis spectroscopy and transmission electron microscopy. Optical limiting performance of DWNT-Fullerene hybrids is superior to those of Fullerenes and SWNTs at the same level (similar to 80%) of transmission. Whereas nonlinear scattering is an evident mechanism, reverse saturable absorption from Fullerene moieties has significant contribution. Charge transfer between the DWNT and Fullerene moieties may play an important role of optical limiting.

Ma, Jianguo; Cheng, Xin; Ma, Xiaowei; et al. Functionalization of Multiwalled Carbon Nanotubes with Polyesters via Bergman Cyclization and "Grafting from" Strategy // JOURNAL OF POLYMER SCIENCE PART A-POLYMER CHEMISTRY Volume: 48 Issue: 23 Pages: 5541-5548 DEC 1 2010

In this work, pristine multiwalled carbon nanotubes (MWNTs) were functionalized by utilizing the free radicals generated through Bergman cyclization of enediyne containing compounds 3. Polyesters were subsequently grafted from the surface of MWNTs through ring-opening polymerization of epsilon-caprolactone or lactide initiated by free hydroxy groups generated after hydrolysis of ester groups. Functionalized MWNTs were characterized with a variety of techniques, including TGA, NMR, IR, UV-vis, TEM, and Raman spectroscopy. After surface modification, MWNTs showed good solubility in common organic solvents and polymer solutions. Fabrication of MWNTs polymer nanocomposites was revealed through electrospinning with polycaprolactone.

Maeda, Yutaka; Niino, Yasuyuki; Kondo, Takuya; et al. Oxygen Atom Transfer from Peroxide Intermediates to Fullerenes//CHEMISTRY LETTERS Volume: 40 Issue: 12 Pages: 1431-1433 DEC 5 2011

Photoreaction of C(60) and C(70) with adamantylideneadamantane or sulfide under oxygen flow gives fullerene epoxide together with adamantylideneadamantane epoxide or sulfoxide via peroxide intermediates.


Теоретически исследован энергетический спектр pi-электронов однослойной углеродной нанотрубки в зависимости от величины упругой деформации, представляющей собой одноосное растяжение--сжатие либо кручение трубки. Исследовано изменение энергетического спектра при атомной реконструкции нанотрубки. Приведены численные данные по ширине энергетической щели в спектре углеродной нанотрубки в зависимости от типов деформации.

Matsuo, Yutaka.Design Concept for High-LUMO-level Fullerene Electron-acceptors for Organic Solar Cells//CHEMISTRY LETTERS Volume: 41 Issue: 8 Pages: 754-759 AUG 5 2012

This review article describes design concept, synthesis, and features of fullerene derivatives having high lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) levels to achieve high open-circuit voltage in organic thin-film photovoltaic devices. Installation of organic electron-donating groups onto fullerene and decrease of the size of the fullerene pi-electron-conjugated system raise the LUMO levels, affording high-performance organic solar cells. Addition of the methano group as the smallest carbon addend to fullerene to obtain 56 pi-electron fullerene derivatives is likely a promising strategy for this purpose.

Milosevic, I.; Damnjanovic, M. Electronic Band Structure of Coiled Carbon Nanotubes Conference: 12th Annual YUCOMAT Conference Location: Herceg Novi, SERBIA Date: SEP 06-10, 2010 // ACTA PHYSICA POLONICA A Volume: 120 Issue: 2 Pages: 221-223 AUG 2011

More than fifteen years have passed since the first report of experimental evidence of regularly coiled carbon nanotubes, but, the structure, formation mechanism and theoretical aspects of these nanotubes still remain unresolved. We propose model of hexagonal, helically coiled single wall carbon nanotubes, determine their line group symmetry and calculate electronic band structure of the relaxed configurations by means of fully symmetry adopted density functional tight binding method implemented into the POLSym code. Electrical properties of the straight and coiled carbon nanotubes of different chiralities are compared and analyzed.

Mitroova, Z.; Tomasovicova, N.; Timko, M.; et al. Magnetic-Field Induced Isotropic-Nematic Phase Transition in PDLC Doped with Magnetic Nanoparticles Conference: European Conference on Physics of Magnetism (PM) Location: Poznan, POLAND Date: JUN 27-JUL 01, 2011 //ACTA PHYSICA POLONICA A Volume: 121 Issue: 5-6 Pages: 1299-1301 MAY-JUN 2012

The paper presents a study of the polymer dispersed liquid crystals that consist of liquid crystal 4-trans-4'-n-hexyl-cyclohexyl-isothiocyanatobenzene (6CHBT) microdroplets dispersed in polyvinyl alcohol and doped with various kinds of magnetic particles. As magnetic nanoparticles there were used single walled carbon nanotubes and magnetite labeled single walled carbon nanotubes. The volume concentration of the particles was 2 x 10(-3). Magnetic properties were investigated by a SQUID magnetometer. The higher saturation magnetization has been achieved in sample polymer dispersed liquid crystal doped with magnetite labeled single walled carbon nanotubes. The phase transition temperature from isotropic to nematic phase at the external magnetic field 0 T and 12 T was monitored by precise capacitance measurements in the capacitance cell filled with prepared sample. The significant shift of the phase transition temperature (0.2 degrees C) at the external magnetic field 12 T has been observed in sample polymer dispersed liquid crystal doped with magnetite labeled single walled carbon nanotubes.

Mohammadpour, Ehsan; Awang, Mokhtar.Nonlinear finite-element modeling of graphene and single- and multi-walled carbon nanotubes under axial tension // APPLIED PHYSICS A-MATERIALS SCIENCE & PROCESSING Volume: 106 Issue: 3 Pages: 581-588 MAR 2012

An effective finite-element (FE) approach for modeling the structure and the deformation of single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) and multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) is presented. An individual tube was modeled using a frame-like structure with beam elements. The effect of van der Waals forces, crucial in MWCNTs, was modeled by spring elements. The success of this new carbon nanotube (CNT) modeling approach was verified by comparing the simulation results for single- and multi-walled nanotubes and graphene with other experimental and computational results available in the literature. Simulations of final deformed configurations were in excellent agreement with the atomistic models for various deformations. The proposed approach successfully predicts the experimentally observed values for mechanical behavior of SWCNTs and MWCNTs. The results demonstrated that the proposed FE technique could provide a valuable tool for studying the mechanical behavior of different types of nanotubes, as well as their effectiveness as load-bearing entities in nanocomposite materials.

Mubeen, Syed; Zhang, Ting; Chartuprayoon, Nicha; et al. Sensitive Detection of H2S Using Gold Nanoparticle Decorated Single-Walled Carbon Nanotubes //ANALYTICAL CHEMISTRY Volume: 82 Issue: 1 Pages: 250-257 JAN 1 2010

Herein, we demonstrate that highly sensitive conductometric gas nanosensors for H2S can be synthesized by electrodepositing gold nanoparticles on single-walled carbon nanotube (SWNT) networks. Adjusting the electrodeposition conditions allowed for tuning of the size and number of gold nanoparticles deposited. The best H2S sensing performance was obtained with discrete gold nanodeposits rather than continuous nanowires. The gas nanosensors could sense H2S in air at room temperature with a 3 ppb limit of detection. The sensors were reversible, and increasing the bias voltage reduced the sensor recovery time, probably by local Joule heating. The sensing mechanism is believed to be based on the modulation of the conduction path across the nanotubes emanating from the modulation of electron exchange between the gold and carbon nanotube defect sites when exposed to H2S.

Niu, Lijuan; Li, Peipei; Chen, Yu; et al. Conjugated Polymer Covalently Modified Multiwalled Carbon Nanotubes for Optical Limiting //JOURNAL OF POLYMER SCIENCE PART A-POLYMER CHEMISTRY Volume: 49 Issue: 1 Pages: 101-109 JAN 1 2011

A new soluble multiwalled carbon nanotubes (MWNTs) covalently functionalized with conjugated polymer PCBF, in which the wt % of MWNTs is approximately calculated as 7.3%, and the average thickness of PCBF covalently grafted onto MWNTs is 10.4 nm, was synthesized by an amidation reaction. In contrast to the starting polymer PCBF-NH(2), grafting of PCBF onto MWNTs led to a 0.3 eV red-shift of the N1s XPS peak at 399.7 eV assigning to N in the unreacted NH(2) moieties in the resulting copolymer structure and an appearance of new peak at 402 eV corresponding to N bound to the carbonyl C (i.e., NH-C=0). Unlike PCBF-NH(2), which only displayed a weak optical limiting response at 532 nm, Z-scan for MWNT-PCBF exhibited a much broader reduction in transmission and a scattering accompanying on the focus of the lens at both 532 and 1064 nm, indicating a prominent broadband optical limiting response. The thermally induced nonlinear scattering is responsible for the optical limiting.

Omachi, Haruka; Matsuura, Sanae; Segawa, Yasutomo; et al. A Modular and Size-Selective Synthesis of [n]Cycloparaphenylenes: A Step toward the Selective Synthesis of [n, n] Single-Walled Carbon Nanotubes// ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION Volume: 49 Issue: 52 Pages: 10202-10205 2010

Page, Alister J.; Ohta, Yasuhito; Irle, Stephan; et al. Mechanisms of Single-Walled Carbon Nanotube Nucleation, Growth, and Healing Determined Using QM/MD Methods // ACCOUNTS OF CHEMICAL RESEARCH Volume: 43 Issue: 10 Pages: 1375-1385 OCT 2010

Since their discovery in the early 1990s, single-walled carbon nanotubes (SWNTs) have spawned previously unimaginable commercial and industrial technologies. Their versatility stems from their unique electronic, physical/chemical, and mechanical properties, which set them apart from traditional materials. Many researchers have investigated SWNT growth mechanisms in the years since their discovery. The most prevalent of these is the vapor-liquid-solid (VLS) mechanism, which is based on experimental observations. Within the VLS mechanism, researchers assume that the formation of a SWNT starts with co-condensation of carbon and metal atoms from vapor to form liquid metal carbide. Once the liquid reaches supersaturation, the solid phase nanotubes begin to grow. The growth process is partitioned into three distinct stages: nucleation of a carbon "cap-precursor," "cap-to-tube" transformation, and continued SWNT growth. In recent years, molecular dynamics (MD) simulations have come to the fore with respect to SWNT growth. MD simulations lead to spatial and temporal resolutions of these processes that are superior to those possible using current experimental techniques, and so provide valuable information regarding the growth process that researchers cannot obtain experimentally. In this Account, we review our own recent efforts to simulate SWNT nucleation, growth, and healing phenomena on transition-metal catalysts using quantum mechanical molecular dynamics (QM/MD) methods. In particular, we have validated each stage of the SWNT condensation mechanism using a self-consistent-charge density-functional tight-binding (SCC-DFTB) methodology. With respect to the nucleation of a SWNT cap-precursor (stage 1), we have shown that the presence of a transition-metal carbide particle is not a necessary prerequisite for SWNT nucleation, contrary to conventional experimental presumptions. The formation and coalescence of polyyne chains on the metal surface occur first, followed by the formation of the SWNT cap-precursor, "ring condensation", and the creation of an sp(2)-hybridized carbon structure. In our simulations, the nucleation process takes approximately 400 ps. This first step occurs over a much longer time scale than the second stage of SWNT condensation (approximately 50 ps). We therefore observe SWNT nucleation to be akin to the rate-limiting step of the SWNT formation process. In addition to the QM/MD simulation of various stages of SWNT nucleation, growth, and healing processes, we have determined the effects of temperature, catalyst composition, and catalyst size on the kinetics and mechanism of SWNT growth. With respect to temperature dependence, we observe a "sweet-spot" with respect to the efficiency of SWNT growth. In addition, Ni-catalyzed SWNT growth is observed to be 70-100% faster compared to Fe-catalyzed SWNT growth, depending on the catalyst particle size. We also observe a noticeable increase in SWNT growth rates using smaller catalyst particles. Finally, we review our recent QM/MD investigation of SWNT healing. In particular, we recount mechanisms by which adatom defects, monovacancy defects, and a "5-7 defect" are removed from a nascent SWNT. The effectiveness of these healing mechanisms depends on the rate at which carbon moieties are incorporated into the growing SWNT. Explicitly, we observe that healing is promoted using a slower carbon supply rate. From this rudimentary control of SWNT healing, we propose a route towards chirality-controlled SWNT growth.

Parthasarathy, Meera; Debgupta, Jyashish; Kakade, Bhalchandra; et al.Carbon nanotube-modified sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis for molecular weight determination of proteins // ANALYTICAL BIOCHEMISTRY Volume: 409 Issue: 2 Pages: 230-235 FEB 15 2011

The effect of incorporating carbon nanotubes (CNTs) in the gel matrix on the electrophoretic mobility of proteins based on their molecular weight differences was investigated using sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE). More specifically, a reduction in standard deviation in the molecular weight calibration plots by 55% in the case of multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs) and by 34% in the case of single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) compared with that of pristine polyacrylamide gels was achieved after incorporating an insignificant amount of functionalized CNTs into the gel matrix. A mechanism based on a more uniform pore size distribution in CNT modified polyacrylamide gel matrix is proposed. Furthermore, the impact of SWCNTs and MWCNTs on the mobility of proteins in different molecular weight regimes at a given acrylamide concentration offers a tunable gel matrix in terms of the selection of molecular weight ranges of proteins. The robustness and excellent reproducibility of the CNT-PAGE protocol are expected to have a significant impact on the molecular weight determination of newly isolated proteins

Presselt, Martin; Herrmann, Felix; Shokhovets, Sviatoslav; et al. Sub-bandgap absorption in polymer-fullerene solar cells studied by temperature-dependent external quantum efficiency and absorption spectroscopy //CHEMICAL PHYSICS LETTERS Volume: 542 Pages: 70-73 JUL 23 2012

We study the sub-bandgap (SBG) absorption in solar cells made of poly(3-hexylthiophene-2,5-diyl) and [6,6]-phenylC61-butyric-acid-methyl-ester by photothermal deflection absorption spectroscopy and measurement of temperature-dependent external-quantum-efficiency (EQE) spectra. Several models for SBG absorption are critically reviewed in view of the EQE results. The latter suggest polaron-related transitions as origin of the Gaussian SBG peak near 1.6 eV. Intermolecular charge transfer (CT) excitations as an explanation cannot completely be ruled out. However, the assumption of CT excitons with large binding energies is difficult to reconcile with the rapid loss of weight of the Gaussian SBG-peak seen in EQE above room temperature.

Rastkari, Noushin; Ahmadkhaniha, Reza; Samadi, Nasrin; et al. Single-walled carbon nanotubes as solid-phase microextraction adsorbent for the determination of low-level concentrations of butyltin compounds in seawater //ANALYTICA CHIMICA ACTA Volume: 662 Issue: 1 Pages: 90-96 MAR 3 2010

Carbon nanotubes are a kind of new carbon-based nanomaterials, which have drawn great attention in many application fields. The potential of single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) as solid-phase microextraction (SPME) adsorbent for the preconcentration of environmental pollutants has been investigated in recent years. in the present study, the feasibility of SWCNTs as SPME adsorbent for the determination of monobutyltin, dibutyltin and tributyltin in seawater samples was studied. To achieve this aim, the potential factors affecting the SPME efficiency, including extraction time, extraction temperature, desorption time, desorption temperature, and salinity were optimized. The developed method showed good performance according to the ICH (International Conference on Harmonization of Technical Requirements for Analytical Methods) criteria. The acquired calibration curves were linear (r >= 0.992) over the concentration range from <= 12 to 2000 ng L-1. For all of the analytes, the limit of detection at signal-to-noise ratio of 3 was below 5 ng L-1. Furthermore, in comparison with the commercial carboxen/polydimethylsiloxane fiber, the developed SWCNT fiber showed better thermal stability (over 350 degrees C) and longer life span (over 150 times). The application of the proposed method in environmental analyses was shown by analyzing seawater samples from the harbors on the Persian Gulf for butyltin residues. Some of the butyltins were detected in the analyzed samples. Results of the present study demonstrate the feasibility of the SWCNTs as SPME adsorbent for the determination of butyltins in seawater samples.

Rio, Yannick; Seitz, Wolfgang; Gouloumis, Andreas; et al. A Panchromatic Supramolecular Fullerene-Based Donor-Acceptor Assembly Derived from a Peripherally Substituted Bodipy-Zinc Phthalocyanine Dyad //CHEMISTRY-A EUROPEAN JOURNAL Volume: 16 Issue: 6 Pages: 1929-1940 2010

A panchromatic 4,4-difluoro4-bora-3a,4a-diaza-s-indacene -zinc phthalocyanine conjugate (Bodipy-ZnPc) 1 was synthesized starting from phthalocyanine aldehyde 4, via dipyrromethane 3 and dipyrromethane 2. Conjugate I represents the first example in which it Bodipy unit is tethered to the peripheral position of it phthalocyanine core. Electrochemical and optical measurements provided evidence for strong electronic interactions between the Bodipy and ZnPc constituents in the ground state of 1. When conjugate 1 is Subjected to photoexcitation in the spectral region corresponding to the Bodipy absorption. the strong fluorescence characteristic of the latter subunit is effectively quenched (i.e., >= 97%). Excitation spectral analysis confirmed that the photoexcited Bodipy and the tethered ZnPc subunits interact and that intraconjugate singlet energy transfer Occurs with all efficiency of ca. 25%. Treatment Of conjugate 1 with N-pyridylfulleropyrrolidine (8). an electron-acceptor system containing it nitrogen ligand, gives rise to the novel electron donor-acceptor hybrid 1 <-> 8 through ligation to the ZnPc center. irradiation Of the resulting supramolecular ensemble within the visible range leads to it charge-separated Bodipy-ZnPc(center dot+)-C(60)(center dot-) radical-ion-pair state, through it sequence of excited-state and charge transfers. characterized by it remarkably long lifetime of 39.9 ns in toluene.

Rurali, R.; Hernandez, E. R.Thermally induced directed motion of fullerene clusters encapsulated in carbon nanotubes//CHEMICAL PHYSICS LETTERS Volume: 497 Issue: 1-3 Pages: 62-65 SEP 10 2010

We report non-equilibrium molecular dynamics simulations of the thermophoretic motion of buckminsterfullerene enclosed in a series of carbon nanotubes subject to a thermal gradient. In all studied cases the thermal gradient along the nanotube wall results in an acceleration of the encapsulated fullerene in the direction opposite to that of the gradient. Our results extend those previously found for encapsulated metal clusters, water droplets and inner/outer nanotube walls to the case of nanopeapods.

Saito, R.; Hofmann, M.; Dresselhaus, G.; et al. Raman spectroscopy of graphene and carbon nanotubes //ADVANCES IN PHYSICS Volume: 60 Issue: 3 Pages: 413-550 2011

This paper reviews progress that has been made in the use of Raman spectroscopy to study graphene and carbon nanotubes. These are two nanostructured forms of sp(2) carbon materials that are of major current interest. These nanostructured materials have attracted particular attention because of their simplicity, small physical size and the exciting new science they have introduced. This review focuses on each of these materials systems individually and comparatively as prototype examples of nanostructured materials. In particular, this paper discusses the power of Raman spectroscopy as a probe and a characterization tool for sp(2) carbon materials, with particular emphasis given to the field of photophysics. Some coverage is also given to the close relatives of these sp(2) carbon materials, namely graphite, a three-dimensional (3D) material based on the AB stacking of individual graphene layers, and carbon nanoribbons, which are one-dimensional (1D) planar structures, where the width of the ribbon is on the nanometer length scale. Carbon nanoribbons differ from carbon nanotubes is that nanoribbons have edges, whereas nanotubes have terminations only at their two ends.

48. U06083
Sawada, Hideo; Goto, Yuki; Narumi, Tamikazu. Surface Functionalization of Fluoroalkyl End-Capped Oligomer/Silica Nancomposites via Graft Polymerization: Application to the Dispersion of Fullerene and Single-Walled Carbon Nanotubes in Water with These Nanocomposites //BULLETIN OF THE CHEMICAL SOCIETY OF JAPAN Volume: 83 Issue: 1 Pages: 82-91 JAN 15 2010

Fluoroalkyl end-capped acrylic acid oligomer/silica nanocomposites [R(F)-(ACA)(n)-R(F)/SiO(2)] containing vinyl (VinylSi) or methacryloyloxypropyl (MAcrylSi) groups were prepared by the sol gel reactions of the corresponding fluorinated oligomer with tetraethoxysilane and silica nanoparticles in the presence of trimethoxyvinylsilane or 3-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane under alkaline conditions, respectively. These fluorinated nanocomposites were applied to surface initiated radical copolymerization, and polystyrene (PSt) and poly(N,N-dimethylacrylamide) (PDMAA) grafted R(F)-(ACA)(n)-R(F)/SiO(2) nanocomposites were prepared by the surface copolymerizations of R(F)-(ACA)(n)-R(F)/SiO(2) containing VinylSi (or MAcrylSi) groups with styrene or N,N-dimethylacrylamide. In these nanocomposites, PSt VinylSi grafted R(F)-(ACA)(n)-R(F)/SiO(2) nanocomposite, which was prepared by the surface copolymerization of R(F)-(ACA)(n)-R(F)/SiO(2) containing VinylSi groups with styrene, are useful for a new fluorinated polysoap, and this nanocomposite was the most effective for the dispersion of fullerene and single-walled carbon nanotubes into water.

Scheer, Manfred; Schindler, Andrea; Bai, Junfeng; et al. Structures and Properties of Spherical 90-Vertex Fullerene-Like Nanoballs// CHEMISTRY-A EUROPEAN JOURNAL Volume: 16 Issue: 7 Pages: 2092-2107 2010

By applying the proper stoichiometry of 1:2 to [Cp(R)Fe(eta(5)-P(5))] and CuX (X = Cl, Br) and dilution conditions in mixtures of CH(3)CN and solvents like CH(2)Cl(2), 1,2-Cl(2)C(6)H(4). toluene, and THF, nine spherical giant molecules having the simplified general formula [Cp(R)Fe(eta(5)-P(5))]@[{Cp(R)Fe(eta(5)-P(5)}(12){CuX}(25)(CH(3)CN)(10)] (Cp(R) = eta(5)-C(5)Me(5) (Cp*); eta(5)-C(5)Me(4)Et (Cp(Et)); X = Cl, Br) have been synthesized and structurally characterized. The products consist of 90-vertex frameworks consisting of non-carbon atoms and forming fullerene-like structural motifs. Besides the mostly neutral products, some charged derivatives have been isolated. These spherical giant molecules show an outer diameter of 2.24 (X = Cl) to 2.26 nm (X = Br) and have inner cavities of 1.28 (X = Cl) and 1.20 nm (X = Br) in size. In most instances the inner voids of these nanoballs encapsulate one molecule of [Cp*Fe(eta(5)-P(5))], which reveals preferred orientations of pi-pi stacking between the cyclo-P(5) rings of the guest and those of the host molecules. Moreover, pi-pi and sigma-pi interactions are also found in the packing motifs of the balls in the crystal lattice. Electrochemical investigations of these soluble molecules reveal one irreversible multi-electron oxidation at E(p) = 0.615 V and two reduction steps (-1.10 and -2.0 V), the first of which corresponds to about 12 electrons. Density functional calculations reveal that during oxidation and reduction the electrons are withdrawn or added to the surface of the spherical nanomolecules, and no Cu(2+) species are involved.

Song, Yong-Won. Q-switched fiber lasers with carbon nanotubes hosted in ceramics// APPLIED OPTICS Volume: 51 Issue: 3 Pages: 290-294 JAN 20 2012

Q-switched fiber ring lasers operated by single-walled carbon nanotubes (SWNTs) hosted in SiO2 matrix are demonstrated by highlighting their stable operation and dramatically improved thermal damage threshold. Employing aerosol deposition process, SWNTs are incorporated into the ceramic host at room-temperature without solubility limitation. After experiencing the intracavity optical power higher than 15.3 dBm, the hosted SWNTs survive to provide Q-switching operation. The continuous repetition rate tuning is achieved in the range of 11.1-32.2 kHz with the pulse-duration of 7.1-15.8 mu s at 1558.5 nm.

Syrgiannis, Zois; Gebhardt, Benjamin; Dotzet, Christoph; et al. Reductive Retrofunctionalization of Single-Walled Carbon Nanotubes //ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION Volume: 49 Issue: 19 Pages: 3322-3325 2010

Talebian, S. T.; Tahani, M.; Abolbashari, M. H.; et al. A glance on the effects of temperature on axisymmetric dynamic behavior of multiwall carbon nanotubes //ACTA MECHANICA SINICA Volume: 28 Issue: 3 Pages: 720-728 JUN 2012

In this paper the effects of temperature on the radial breathing modes (RBMs) and radial wave propagation in multiwall carbon nanotubes (MWCNTs) are investigated using a continuum model of multiple elastic isotropic shells. The van der Waals forces between tubes are simulated as a nonlinear function of interlayer spacing of MWCNTs. The governing equations are solved using a finite element method. A wide range of innermost radius-to-thickness ratio of MWCNTs is considered to enhance the investigation. The presented solution is verified by comparing the results with those reported in the literature. The effects of temperature on the van der Waals interaction coefficient between layers of MWCNTs are examined. It is found that the variation of the van der Waals interaction coefficient at high temperature is sensible. Subsequently, variations of RBM frequencies and radial wave propagation in MWCNTs with temperatures up to 1 600 K are illustrated. It is shown that the thick MWCNTs are more sensible to temperature than the thin ones.

Thomson, K. E.; Jiang, D.; Yao, W.; et al. Characterization and mechanical testing of alumina-based nanocomposites reinforced with niobium and/or carbon nanotubes fabricated by spark plasma sintering // ACTA MATERIALIA Volume: 60 Issu: 2 Pages: 622-632 JAN 2012

Alumina-based nanocomposites reinforced with niobium and/or carbon nanotubes (CNT) were fabricated by advanced powder processing techniques and consolidated by spark plasma sintering. Raman spectroscopy revealed that single-walled carbon nanotubes (SWCNT) begin to break down at sintering temperatures >1150 degrees C. Nuclear magnetic resonance showed that, although thermodynamically unlikely, no Al(4)C(3) formed in the CNT alumina nanocomposites, such that the nanocomposite can be considered as purely a physical mixture with no chemical bond formed between the nanotubes and ceramic matrix. In addition, in situ single-edge notched bend tests were conducted on niobium and/or CNT-reinforced alumina nanocomposites to assess their toughness. Despite the absence of subcritical crack growth, average fracture toughness values of 6.1 and 3.3 MPa m(1/2) were measured for 10 vol.% Nb and 10 vol.% Nb-5 vol.% SWCNT alumina, respectively. Corresponding tests for the alumina nanocomposites containing 5 vol.% SWCNT, 10 vol.% SWCNT, 5 vol.% double-walled-CNT and 10 vol.% Nb yielded average fracture toughnesses of 3.0, 2.8, 3.3 and 4.0 MPa m(1/2), respectively. It appears that the reason for not observing improvement in fracture toughness of CNT-reinforced samples is because of either damage to CNTs or possibly non-optimal interfacial bonding between CNT-alumina.

Venkataramanan, Natarajan Sathiyamoorthy; Belosludov, Rodion Vladimirovich; Note, Ryunosuke; et al.Theoretical investigation on the alkali-metal doped BN fullerene as a material for hydrogen storage //CHEMICAL PHYSICS Volume: 377 Issue: 1-3 Pages: 54-59 NOV 25 2010

First-principles calculations have been used to investigate hydrogen adsorption on alkali atom doped B(36)N(36) clusters. The alkali atom adsorption takes place near the six tetragonal bridge sites available on the cage, thereby avoiding the notorious clustering problem. Adsorption of alkali atoms involves a charge transfer process, creating positively charged alkali atoms and this polarizes the H(2) molecules thereby, increasing their binding energy. Li atom has been found to adsorb up to three hydrogen molecules with an average binding energy of 0.189 eV. The fully doped Li(6)B(36)N(36) cluster has been found to hold up to 18 hydrogen molecules with the average binding energy of 0.146 eV. This corresponds to a gravimetric density of hydrogen storage of 3.7 wt.%. Chemisorption on the Li(6)B(36)N(36) has been found to be an exothermic reaction, in which 60 hydrogen atoms chemisorbed with an average chemisorption energy of -2.13 eV. Thus, the maximum hydrogen storage capacity of Li doped BN fullerene is 8.9 wt.% in which 60 hydrogen atoms were chemisorbed and 12 hydrogen molecules were adsorbed in molecular form

Vlandas, Alexis; Kurkina, Tetiana; Ahmad, Ashraf; et al. Enzyme-Free Sugar Sensing in Microfluidic Channels with an Affinity-Based Single-Wall Carbon Nanotube Sensor //ANALYTICAL CHEMISTRY Volume: 82 Issue: 14 Pages: 6090-6097 JUL 15 2010

We present a novel nonenzymatic carbon nanotube sensor integrated in a microfluidic channel for the detection of sugars. The sensor is assembled as a liquid-gated field-effect transistor, with the transistor channel composed of 1 to 10 nanotubes, which are controllably functionalized with boronic acid receptors. The devices show sensitivity to glucose in a concentration range of 5 to 30 mM. Furthermore, by controlling the type of nanotube-receptor coupling (as covalent or noncovalent) and by deploying a sensitive impedance-based detection technique, we corroborate in detail the transduction mechanism of our affinity-based sensor. In the case of covalent coupling, charge carrier scattering along the nanotubes is the dominant mechanism. While in the noncovalent case, surface charge effects dominate. The identification of the mechanism along with the tunability of the chemical coupling and the cost-effective integration in microchannels constitute a solid basis for the entry of nanotube-based sensors in lab-on-a-chip applications.

Washe, Alemayehu P.; Macho, Santiago; Crespo, Gaston A.; et al. Potentiometric Online Detection of Aromatic Hydrocarbons in Aqueous Phase Using Carbon Nanotube-Based Sensors //ANALYTICAL CHEMISTRY Volume: 82 Issue: 19 Pages: 8106-8112 OCT 1 2010

Surfaces made of entangled networks of single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) display a strong adsorption affinity for aromatic hydrocarbons. Adsorption of these compounds onto the walls of SWCNTs changes the electrical characteristics of the SWCNT-solution interface. Using these features, we have developed a potentiometric sensor to detect neutral aromatic species. Specifically, we can detect online aromatic hydrocarbons in industrial coolant water. Our chromatographic results confirm the adsorption of toluene onto the walls of carbon nanotubes, and our impedance spectroscopy data show the change in the double layer capacitance of the carbon nanotube solution interface upon addition of toluene, thus confirming the proposed sensing mechanism. The sensor showed a toluene concentration dependent EMF response that follows the shape of an adsorption isotherm and displayed an immediate response to the presence of toluene with a detection limit of 2.1 ppm. The sensor does not respond to other nonaromatic hydrocarbons that may coexist with aromatic hydrocarbons in water. It shows a qualitative sensitivity and selectivity of 100% and 83%, respectively, which confirms its ability to detect aromatic hydrocarbons in aqueous solutions. The sensor showed an excellent ability to immediately detect the presence of toluene in actual coolant water. Its operational characteristics, including its fast response, low cost, portability, and easy use in online industrial applications, improve those of current chromatographic or spectroscopic techniques.

Yan, Yehai; Zhao, Shuai; Cui, Jian; et al. Grafting of Aldehyde Structures to Single-Walled Carbon Nanotubes for Application in Phenolic Resin-Based Composites// JOURNAL OF POLYMER SCIENCE PART A-POLYMER CHEMISTRY Volume: 47 Issue: 22 Pages: 6135-6144 NOV 15 2009

Grafting of aldehyde structures to single-walled carbon nanotubes (SWNTs) has been carried out to endow the nanotubes with appropriate wettability. The results of Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, ultraviolin-visiblenear infrared (UV-VIS-NIR) spectroscopy, and Raman spectroscopy provide the supporting evidence of aldehyde structures covalently attached to SWNTs. The improved wettability of aldehyde-functionalized SWNTs (f-SWNTs) was demonstrated by their good dispersion in organic medium, namely, ethanol and phenolic resin. The prospective covalent bonding between aldehyde structures on the surfaces of f-SWNTs and phenolic resin makes it possible to prepare an integrated composite with the enhanced-interfacial adhesion. The f-SWNT composites, therefore, show much higher average values of d sigma / dW(CNT) and dE / dW(CNT) (i.e., tensile strength and Young's modulus per unit weight fraction) compared with the composites filled with pristine SWNTs or MWNTs. The respective maxima are 9680 MPa and 320 GPa. It is thus feasible for f-SWNTs to prepare the moderately enhanced but lightweight phenolic composites. Furthermore, the incorporation of f-SWNTs does not limit the application of phenolic resin as insulation material.

Yang, Minghui; Bruck, Hugh Alan; Kostov, Yordan; et al. Biological Semiconductor Based on Electrical Percolation //ANALYTICAL CHEMISTRY Volume: 82 Issue: 9 Pages: 3567-3572 MAY 1 2010

We have developed a novel biological semiconductor (BSC) based on electrical percolation through a multilayer three-dimensional carbon nanotube-antibody bionano-composite network, which can measure biological interactions directly and electronically. In electrical percolation, the passage of current through the conductive network is dependent upon the continuity of the network. Molecular interactions, such as binding of antigens to the antibodies, disrupt the network continuity causing increased resistance of the network. A BSC is fabricated by immobilizing a prefunctionalized single-walled carbon nanotubes (SWNTs)-antibody bionanocomposite directly on a poly(methyl methacrylate) (PMMA) surface (also known as plexiglass or acrylic). We used the BSC for direct (label-free) electronic measurements of antibody-antigen binding, showing that, at slightly above the electrical percolation threshold of the network, binding of a specific antigen dramatically increases the electrical resistance. Using anti-staphylococcal enterotoxin B (SEB) IgG as a "gate" and SEB as an "actuator", we demonstrated that the BSC was able to detect SEB at concentrations of 1 ng/mL. The new BSCs may permit assembly of multiple sensors on the same chip to create "biological central processing units (CPUs)" with multiple BSC elements, capable of processing and sorting out information on multiple analytes simultaneously.

Yang, Shanli; Xia, Binyuan; Zeng, Xiandong; et al. Fabrication of DNA functionalized carbon nanotubes/Cu2+ complex by one-step electrodeposition and its sensitive determination of nitrite //ANALYTICA CHIMICA ACTA Volume: 667 Issue: 1-2 Pages: 57-62 MAY 14 2010

In this paper, DNA functionalized single-wall carbon nanotubes/Cu2+ (DNA-CNTs/Cu2+) complex was one-step electrodeposited onto the glassy carbon electrode (GCE), which fabricated a DNA-CNTs/Cu2+/GCE sensor to detect nitrite. Cyclic voltammogram of DNA-CNTs/Cu2+/GCE showed a pair of well-defined redox peaks for Cu2+/Cu+. Compared with DNA-CNTs/GCE and DNA-Cu2+/GCE, the prepared DNA-CNTs/Cu2+/GCE exhibited more excellent electrochemical properties. Thus, the prepared DNA-CNTs/Cu2+/GCE was proposed as nitrite sensor. The effects of Cu2+. CNTs and DNA concentration in the mixture together with electrodeposition time and determination conditions such as applied potential, pH value on the current response of DNA-CNTs/Cu2+/GCE toward nitrite were optimized to obtain the maximal sensitivity. In addition, electrochemical experiments revealed that the modified electrode showed high electrocatalytic activity to the reduction of nitrite ion (NO2-). The linear range for the detection of NO2- was 3 x 10(-8) to 2.6 x 10(-3) M, and the response was very fast (less than 3 s). A low detection limit of 3 x 10(-8) M (S/N - 3) for NO2- was achieved.

Zafar, Muhammad Nadeem; Safina, Gulnara; Ludwig, Roland; et al. Characteristics of third-generation glucose biosensors based on Corynascus thermophilus cellobiose dehydrogenase immobilized on commercially available screen-printed electrodes working under physiological conditions //ANALYTICAL BIOCHEMISTRY Volume: 425 Issue: 1 Pages: 36-42 JUN 1 2012

In this article, we describe a third-generation amperometric glucose biosensor working under physiological conditions. This glucose biosensor consists of a recently discovered cellobiose dehydrogenase from the ascomycete Corynascus thermophilus (CtCDH) immobilized on different commercially available screen-printed electrodes made of carbon (SPCEs), carboxyl-functionalized single-walled carbon nanotubes (SPCE-SWCNTs), or multiwalled carbon nanotubes (SPCE-MWCNTs) by simple physical adsorption or a combination of adsorption followed by cross-linking using poly(ethyleneglycol) (400) diglycidyl ether (PEGDGE) or glutaraldehyde (GA). The CtCDH-based third-generation glucose biosensor has a linear range between 0.025 and 30 mM and a detection limit of 10 mu M glucose. Biosensors based on SWCNTs showed a higher sensitivity and catalytic response than the ones functionalized with MWCNTs and the SPCEs. A drastic increase in response was observed for all three electrodes when the adsorbed enzyme was cross-linked with PEGDGE or GA. The operational stability of the biosensor was tested for 7 h by repeated injections of 50 mM glucose, and only a slight decrease in the electrochemical response was found. The selectivity of the CtCDH-based biosensor was tested on other potentially interfering carbohydrates such as mannose, galactose, sucrose, and fucose that might be present in blood. No significant analytical response from any of these compounds was observed

Zelada-Guillen, Gustavo A.; Bhosale, Suryakant V.; Riu, Jordi; et al.Real-Time Potentiometric Detection of Bacteria in Complex Samples //ANALYTICAL CHEMISTRY Volume: 82 Issue: 22 Pages: 9254-9260 NOV 15 2010

Detecting and identifying pathogen bacteria is essential to ensure quality at all stages of the food chain and to diagnose and control microbial infections. Traditional detection methods, including those based on cell culturing, are tedious and time-consuming, and their further application in real samples generally implies more complex pretreatment steps. Even though state-of-the-art techniques for detecting microorganisms enable the quantification of very low concentrations of bacteria, to date it has been difficult to obtain successful results in real samples in a simple, reliable, and rapid manner. In this Article, we demonstrate that the label-free detection and identification of living bacteria in real samples can be carried out in a couple of minutes and in a direct, simple, and selective way at concentration levels as low as 6 colony forming units/mL (CFU) in complex matrices such as milk or 26 CFU/mL in apple juice where the pretreatment step of samples is extremely easy. We chose Escherichia coli (E. coli) CECT 675 cells as a model organism as a nonpathogenic surrogate for pathogenic E. coli O157:H7 to test the effectiveness of a potentiometric aptamer-based biosensor. This biosensor uses single-walled carbon nanotubes (SWCNT) as excellent ion-to-electron transducers and covalently immobilized aptamers as biorecognition elements. The selective aptamer target interaction significantly changes the electrical potential, thus allowing for both interspecies and interstrain selectivity and enabling the direct detection of the target. This technique is therefore a powerful tool for the immediate identification and detection of microorganisms. We demonstrate the highly selective detection of living bacteria with an immediate linear response of up to 10(4) CFU/mL. The biosensor can be easily built and used, is regenerated without difficulty, and can be used at least five times with no loss in the minimum amount of detected bacteria.

Zhang, Jing; Lei, Jianping; Xu, Chuanlai; et al. Carbon Nanohorn Sensitized Electrochemical Immunosensor for Rapid Detection of Microcystin-LR //ANALYTICAL CHEMISTRY Volume: 82 Issue: 3 Pages: 1117-1122 FEB 1 2010

A sensitive electrochemical immunosensor was proposed by functionalizing single-walled carbon nanohorns (SWNHs) with analyte for microcystin-LR (MC-LR) detection. The functionalization of SWNHs was performed by covalently binding MC-LR to the abundant carboxylic groups on the cone-shaped tips of SWNHs in the presence of linkage reagents and characterized with Raman spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, scanning electron microscopy, and a transmission electron micrograph. Compared with single-walled carbon nanotubes, SWNHs as immobilization matrixes showed a better sensitizing effect. Using home-prepared horseradish peroxidase-labeled MC-LR antibody for the competitive immunoassay, under optimal conditions, the immunosensor exhibited a wide linear response to MC-LR ranging from 0.05 to 20 mu g/L with a detection limit of 0.03 mu g/L at a signal-to-noise of 3. This method showed good accuracy, acceptable precision, and reproducibility. The assay results of MC-LR in polluted water were in a good agreement with the reference values. The proposed strategy provided a biocompatible immobilization and sensitized recognition platform for analytes as small antigens and possessed promising application in food and environmental monitoring.

Zhao, Shijun; Xue, Jianming; Wang, Yugang; et al. Chemical bonding assisted damage production in single-walled carbon nanotubes induced by low-energy ions //APPLIED PHYSICS A-MATERIALS SCIENCE & PROCESSING Volume: 108 Issue: 2 Pages: 313-320 AUG 2012

Using first-principles molecular dynamics (MD) and classical MD simulations, we investigate the minimum energy required for various incident ions to displace a carbon atom in single-walled carbon nanotubes (CNTs), which is a key parameter to characterize the damage capability of the incident ion. The role of chemical aspects of incident ions played in the damage production mechanism was analyzed in details. The results indicate that the chemical bonding properties of impinging ions could greatly lower the threshold displacement energy of carbon atoms in CNTs, and thus considerably enhance their damage capabilities compared to those chemically inactive ions. The strong chemical interactions existing between ions and nanotubes can considerably increase the amount of damages, which is in contrast with the conventional conclusion that the damage yield increases monotonically with the atomic number of incident ion owing to its dependence on the cross section of defect production. This chemical bonding assisted damage process is clearly different from the damage process resulted only from physical collisions.

Zope, Rajendra R.; Baruah, Tunna.Snub boron nanostructures: Chiral fullerenes, nanotubes and planar sheet//CHEMICAL PHYSICS LETTERS Volume: 501 Issue: 4-6 Pages: 193-196 JAN 7 2011

We design a new class of electronically stable boron nanostructures, viz.: 60n(2) boron fullerene family, boron nanotubes, and a planar boron sheet, which like the alpha-boron sheet, consists of triangular and hexagonal motifs and has symmetrically arranged hexagonal holes. The binding energy of the proposed new boron sheet is only 0.02 eV/atom lower than the alpha-boron sheet. The 60n(2) boron fullerenes are chiral and the initial icosahedral symmetry of the fullerenes is lowered due to Jahn-Teller distortion. The smallest chiral B-60 fullerene is more stable by 1.5 eV than the exact boron analogue of C-60 fullerene.

Алексеева О.К., Нечаев Ю.С., Шапир Б.Л., Окснер А. НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ ТРАНСПОРТА МОЛЕКУЛЯРНОГО ВОДОРОДА В НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫХ УГЛЕРОДНЫХ МЕМБРАНАХ// Альтернативная энергетика и экология. 2009. № 1. С. 132-139.

Композитные мембраны с наноструктурированным углеродным селективным слоем перспективны для выделения и очистки водорода. Наш подход к их созданию основан на карбонизации полимерных слоев, нанесенных на неорганические пористые высокотемпературные подложки. При определенных условиях карбонизация полимеров позволяет синтезировать углеродные наноструктуры, включая нанотрубки. Однако ыводы относительно молекулярного транспорта в углеродных нанотрубках, сделанные в некоторых исследованиях, являются противоречивыми. В статье с использованием новых (нестандартных) концептуально-методологических подходов сделан анализ возможных механизмов молекулярного транспорта в композите, содержащем углеродные (графитовые) наноструктуры. В частности, наш анализ показал необходимость рассмотрения важных вопросов о природе и механизмах адсорбции и кинетики (диффузии). Следует обратить особое внимание на возможные процессы хемосорбции водорода. Развитие такого подхода необходимо для оптимизации синтеза, направленного на создание мембран, соответствующих современным технологическим требованиям.


Рассматривается задача об эпитаксиальном графене, сформированном на тонкой металлической пленке при наличии внешнего магнитного поля. Показано, что задача может быть решена с помощью техники функций Грина в формализме Каданова--Бейма. Получены аналитические выражения для переходящего заряда как функции магнитного поля и толщины пленки.

67. 033911

Исследованы электронные состояния системы "квантовая точка—монослой графена—подложка SiO 2 + n + Si " во внешнем магнитном поле. Получено аналитическое выражение для величины переходящего заряда в такой системе. Рассмотрены электронные состояния системы "квантовая точка—бислой графена—подложка SiO 2 + n + Si ". Исследуемые системы интересны с точки зрения возможности управления оптическими свойствами квантовой точки с помощью приложенного электрического поля. Кратко затронут вопрос об электронных состояниях системы "графеновая нанотрубка—квантовая нить".

Астрединов В.М., Калинин Ю.Е., Панин Ю.В. УПРОЧНЕНИЕ МЕДИ НАНОУГЛЕРОДНЫМИ МАТЕРИАЛАМИ//Альтернативная энергетика и экология. 2011. № 9. С. 53-56.

Исследована возможность получения композитов на основе меди, содержащих в качестве упрочняющей фазы фуллерены С60 или углеродные нанотрубки. Показано, что введение в медную матрицу углеродных наноматериалов существенно повышает температурный порог рекристаллизации меди и, следовательно, расширяет температурный интервал работоспособности полученных композитов. Прочность композитов после отжига в вакууме в течение 6 часов при температуре 1073 К оказалась практически в два раза выше прочности бронз БрХ08 и БрХЦрТ, подвергнутых аналогичному температурному воздействию. Однако на поверхности образцов, прошедших отжиг при температуре 1073 К появляются отдельные очаги вздутий и микротрещины. Показано, что причины появившихся дефектов кроются в качестве использованных исходных нанопорошков.

Безродная Т.В., Несправа В.В., Пучковская Г.А., Чашечникова И.Т., Бойко Ю.П., Баран Я.СТРУКТУРА И СПЕКТРОСКОПИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ОРГАНОГЛИН, МОДИФИЦИРОВАННЫХ МНОГОСТЕННЫМИ УГЛЕРОДНЫМИ НАНОТРУБКАМИ //Журнал прикладной спектроскопии. 2011. Т. 78. № 1. С. 56-65.

Предложен метод одновременного модифицирования поверхности глинистого минерала монтмориллонита (ММТ) катионами поверхностно-активного вещества (ПАВ) и допирования ее многостенными углеродными нанотрубками (МУНТ). Исследованы структура и спектроскопические свойства композитов на основе ММТ двух украинских месторождений (черкасского и пыжевского), различающихся концентрацией неорганических примесей и катионообменной емкостью (КОЕ). В качестве ПАВ использован бромид цетилтриметиламмония (ЦТАБ). Согласно результатам рентгеноструктурного анализа, катионы ЦТА+, интеркалированные в межплоскостные пространства ММТ, существенно расширяют их, а МУНТ не влияют на их величину вследствие значительно бoльших размеров. Исследование композитных материалов методом ИК спектроскопии выявило взаимное влияние компонентов, проявляющееся в упорядочении приповерхностных слоев алюмосиликатного каркаса и изменении конформации метиленовой цепочки модификатора на границе раздела фаз. Показано, что основное количество ЦТАБ (~90 %) находится в галереях ММТ, способ упаковки которых зависит от величины КОЕ и влияет на размер межплоскостных расстояний в ММТ. Алкильные цепочки катионов ЦТА+, находящиеся на внешней поверхности пластин ММТ, сорбируются нанотрубками, осуществляя таким образом контакт между поверхностями органоглины и МУНТ.

Богдановская В.А., Радина М.В., Лозовая О.В., Тарасевич М.Р., Кузов А.В., Кольцова Э.М., Скичко Е.А. УГЛЕРОДНЫЕ НАНОТРУБКИ - ПЕРСПЕКТИВНЫЕ НОСИТЕЛИ ДЛЯ СИНТЕЗА КАТОДНЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ PTCOCR//Альтернативная энергетика и экология. 2012. № 2. С. 91-106.

Синтезированы и исследованы электрохимические свойства углеродных одно- (ОНТ) и мультистенных (МНТ) нанотрубок. Показано, что нанотрубки значительно превосходят по коррозионной устойчивости сажу (ХС72) и располагаются в ряд: ОНТ>МНТ>ХС72. PtCoCr каталитические системы синтезированы на НТ и исследованы в модельных условиях, включая коррозионное тестирование, и в составе катодов МЭБ Н 2-О 2 топливного элемента. Показано, что по коррозионной устойчивости PtCoCr/НТ превосходят коммерческий Pt/C катализатор и синтезированный PtCoCr/XC72. В составе катода МЭБ при меньшем в два раза расходе Pt характеристики ТЭ несколько превышают полученные с использованием коммерческого Pt/C катализатора.

Борознин С.В., Перевалова Е.В., Запороцкова И.В., Поликарпов Д.И. ЭЛЕКТРОННОЕ СТРОЕНИЕ И ХАРАКТЕРИСТИКИ НЕКОТОРЫХ ВИДОВ БОРСОДЕРЖАЩИХ НАНОТРУБ//Вестник Волгоградского государственного университета. Серия 10: Инновационная деятельность. 2012. № 6. С. 81-86.

В данной статье представлены результаты расчетов структуры электронно-энергетического строения однослойных боруглеродных нанотрубок ВСn, где n = 3, типа «zig-zag». Они обладают цилиндрической симметрией, выполнены на основе модели ионно-встроенного ковалентно-циклического кластера (ИВ-КЦК) с использованием полуэмпирической схемы MNDO и метода функционала плотности (DFT).

Бочков И.А., Дьячков П.Н.ЭЛЕКТРОННОЕ СТРОЕНИЕ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК С МЕДНЫМ СЕРДЕЧНИКОМ // Журнал неорганической химии. 2013. Т. 58. № 7. С. 904.М

Методами квантовой химии изучено электронное строение интеркалированных медью углеродных нанотрубок. Для расчета полных и парциальных плотностей электронных состояний нанотрубок использован метод линейных присоединенных цилиндрических волн. Рассчитаны нанотрубки (5,5) типа “кресло” с одним, двумя, тремя и четырьмя атомами меди в расчете на элементарную ячейку. Установлено, что внедрение металла сопровождается резким возрастанием плотности состояний на уровне Ферми нанопровода, которая определяет концентрацию свободных электронов, участвующих в переносе заряда в нанотрубке. В электронном транспорте в интеркалированных проводах практически в равной степени участвуют как 3d-электроны металла, так и углеродная оболочка.

Бровко Г.Л., Тунгускова З.Г. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОНТИНУАЛЬНЫХ МОДЕЛЕЙ ДЛЯ РАСЧЕТА КОЛЕБАТЕЛЬНОГО СПЕКТРА В УГЛЕРОДНОЙ НАНОТРУБКЕ//Вестник Московского университета. Серия 1: Математика. Механика. 2009. № 4. С. 53-55.

Для расчета спектра собственных колебаний углеродной нанотрубки использованы стержневые модели продольных, крутильных и изгибных колебаний, для расчета спектра собственных радиальных колебаний - теория безмоментной цилиндрической оболочки. Коэффициенты, входящие в эти модели, подбирались путем согласования результатов, полученных на основе микромодели с потенциалом взаимодействия Китинга в длинноволновом приближении и континуальной модели. Показано, что спектры продольных, радиальных и крутильных колебаний углеродной нанотрубки - одного порядка (минимальная частота ~ 1011 Гц), а спектр собственных частот изгибных колебаний на 2 порядка ниже (минимальная частота ~ 109 Гц). Эти спектры находятся в сверхвысокочастотном диапазоне.

Бубенчиков М.А. ДВИЖЕНИЕ НАНОТРУБОК В ВОЗДУШНОЙ СРЕДЕ ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ//Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. 2010. № 4. С. 68-77.

В работе описана динамика нанотрубок как цельных недеформируемых структур, имеющих собственный магнитный момент за счет наличия в них интеркалированного железа. Теоретически определена сила сопротивления, обусловленная ударами молекул воздушной среды о рассматриваемую частицу. Построено асимптотически точное решение задачи о движении трубки в среде с сопротивлением. Численно определен характер вращения трубки около центра масс, возникающий из-за несовпадения начальной ориентации трубки и вектора внешнего магнитного поля.


Электрохимические сенсоры с углеродными нанотрубками получили широкое распространение при выполнении биомедицинских исследований. Одну из групп названных сенсоров составляют сенсоры на основе традиционно применяемых (графитовых, стеклоуглеродных, золотых и др.) электродов, рабочая поверхность которых содержит углеродные нанотрубки. Нанесение указанных нанотрубок на поверхность электродов может осуществляться различными способами, в том числе с помощью полиэтиленимина, органических красителей, циклодекстринов, хитозана, белков, ионных жидкостей, гелей, тиолов, а также посредством электрополимеризации или многослойного нанесения углеродных нанотрубок. Проанализированы направления развития электрохимических сенсоров, изготавливаемых перечисленными способами. Приведены общие сведения по технологии их изготовления и продемонстрированы аналитические возможности при проведении биомедицинских исследований.


Электрохимические сенсоры с углеродными нанотрубками получили широкое распространение при выполнении биомедицинских исследований. В соответствии с особенностями конструкции названные сенсоры могут быть разделены на три группы: сенсоры на основе массива углеродных нанотрубок; сенсоры, изготовленные из композитного материала, одним из компонентов которого являются углеродные нанотрубки; сенсоры, представляющие собой традиционно применяемые электроды, рабочая поверхность которых содержит углеродные нанотрубки. Проанализированы направления развития сенсоров, относящихся к первой и второй группе, а также сенсоров третьей группы, изготавливаемых путем абразивного нанесения углеродных нанотрубок на поверхность электродов или посредством жидкостного нанесения этих нанотрубок с помощью N,N-диметилформамида, поверхностно-активных веществ и Нафиона. Приведены общие сведения по технологии изготовления указанных сенсоров и продемонстрированы их аналитические возможности при проведении биомедицинских исследований.

Булярский С.В., Басаев А.С.ОСОБЕННОСТИ УПРАВЛЯЕМОЙ ТЕХНОЛОГИИ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК//Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Физико-математические науки. 2011. № 2. С. 141-152.

Исследовано влияние различных факторов на рост углеродных нанотрубок (УНТ). Показано, что скорость роста массива на катализаторе FeNiCo20/Al толщиной менее 10 мкм замедляется. Концентрации ферроцена в газовой смеси оказывает существенное влияние на рост УНТ. Снижение концентрации ферроцена увеличивает свободную энергию расплава и приводит к росту нанотрубок меньшего диаметра и меньшее число стенок - 2 или 3. Повышение концентрации ферроцена выше 1 % приводит к снижению качества растущих нанотрубок. Проанализированы технологические возможности формирования отдельно стоящих УНТ.

Булярский С.В., Вострецова Л.Н., Ермаков М.С. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОННЫХ СОСТОЯНИЙ В ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБКАХ//Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Физико-математические науки. 2012. № 4. С. 205-213.

Исследуется вольт-амперная характеристика полупроводниковой однослойной углеродной нанотрубки. Найдены выражения для концентрации электронов (дырок), а также плотности состояний в зоне проводимости (валентной зоне) для полупроводниковой нанотрубки. Из приведенной скорости рекомбинации определены параметры энергий локальных состояний, участвующих в процессе переноса тока.

Валиева Н.Н., Филюнина Т.А., Ананьева Г.С., Киямова С.Н., Токарева Е.И. МОДИФИЦИРОВАНИЕ ПОЛИЭТИЛЕНОВ НАНОСТРУКТУРНЫМИ УГЛЕРОДНЫМИ МАТЕРИАЛАМИ//Вестник Казанского государственного технического университета им. А.Н. Туполева. 2010. № 3. С. 223-228

Рассмотрены исследования влияния наночастиц на свойства полиэтиленов с перспективой создания производства модифицированных наноструктурными материалами конкуренто- способных полимерных композиций с улучшенными технологическими, физикомеханическими и эксплуатационными свойствами. Экспериментальные работы прово- дились в Центральной лаборатории ОАО «Казаньоргсинтез» с опытными образцами нанонаполненных композиций, полученных на базе полиэтиленов высокого и низкого давления. Полученные результаты позволяют судить о возможности регулирования свойств полиэтиленов посредством изменения выбора и концентраций нанонаполнителя.

Васюков В.М., Исаева Е.Ю., Колмаков А.В., Столяров Р.А., Тихомирова К.В., Ткачев А.Г., Шуклинов А.В. MEХАНИЧЕСКИЕ И ТРИБОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НАНОКОМПОЗИТОВ УНМ/ALSN20CU//Вестник Тамбовского университета. Серия: Естественные и технические науки. 2009. Т. 14. № 1. С. 15-16.

Проведены механические и трибологические исследования, модифицированного углеродными нанотрубками сплава АО20-1 (AlSn20Cu, ГОСТ 14113-78). Обнаружено увеличение твердости на 10-60%, модуля упругости на ~ 10-20% и уменьшение коэффициента трения на 25% в приповерхностном модифицированном слое глубиной < 1 мкм.

Вигдорович В.И., Цыганкова Л.Е. СТРУКТУРА ПОВЕРХНОСТИ УГЛЕРОДНЫХ МИКРО- И НАНОМАТЕРИАЛОВ//Вестник Тамбовского университета. Серия: Естественные и технические науки. 2012. Т. 17. № 4. С. 1164-1171.

Обобщены литературные данные, характеризующие природу функциональных образований, включающих гетероатомы О, Н и отчасти S на поверхности и в объеме углеродных микро- и нанообразований (технический углерод, в т. ч. волокнистые углеродные материалы, одно- и многостенные нанотрубки, волокна). Показано, что природа подобных образований качественно не зависит от характера базового углеродного материала, характера окислителей, а сами гетероатомные составляющие обусловливают как положительный, так и отрицательный эффект в зависимости от назначения твердой фазы. Относительно природы образований, содержащих гетероатомы, их строения и функциональных свойств у исследователей нет единой точки зрения. Пока не ясны и прямые экспериментальные методы, позволяющие однозначно идентифицировать природу функциональных групп, пути их образования и методы управления этим процессом.

Вигдорович В.И., Цыганкова Л.Е., Шель Н.В., Осетров А.Ю., Зверева А.А.УГЛЕРОДНЫЕ НАНОМАТЕРИАЛЫ И КОМПОЗИТЫ НА ИХ ОСНОВЕ//Вестник Тамбовского университета. Серия: Естественные и технические науки. 2013. Т. 18. № 4-1. С. 1220-1229.

Обобщены литературные данные, характеризующие физические свойства наноуглеродных образований, причины преимущественного использования композитов на их основе. Рассмотрена природа кислотных и основных оксидных поверхностных образований, их позитивное и негативное влияние на возможность использования подобных композитов в технологических процессах, пути управления строением и концентрацией поверхностных структур.

Воробьев А.Ю., Спиридонов Б.А., Горшунова В.П., Небольсин В.А., Юрьев В.А., Косилов А.Т. АДСОРБЦИЯ АММИАКА КОМПОЗИТАМИ НА ОСНОВЕ НАНОПОРИСТОГО ОКСИДА АЛЮМИНИЯ//Вестник Воронежского государственного технического университета. 2012. Т. 8. № 7-2. С. 4-7.

Изучены адсорбционные свойства анодного пористого оксида алюминия (ПОА), модифицированного солями меди, никеля, кобальта и серебра, а также углеродными нанотрубками (УНТ), выращенными на каталитических за-травках в каналах пор и на поверхности наноструктурированного оксида. Установлено, что наибольшей адсорбци-онной способностью по отношению к аммиаку характеризуются композиты ПОА с УНТ

Гаврилова А.О., Кузнецов В.Б., Васильев Д.М., Потемкина О.В., Кувшинова С.А., Койфман О.И.ПОЛИФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ НАНОМОДИФИКАТОРЫ ДЛЯ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ//Жидкие кристаллы и их практическое использование. 2012. № 3. С. 45-50.

В данной работе получены суспензии углеродных наноструктур в различных растворителях. Изготовлены пластифицированные поливинилхлоридные пленки, модифицированные многослойными углеродными нанотрубками и фуллеренами. Проведено светотепловое старение модифицированных пленочных образцов. Обсуждается влияние модификаторов на прочностные характеристики пленок.

Гендриксон О.Д., Сафенкова И.В., Жердев А.В., Дзантиев Б.Б., Попов В.О. МЕТОДЫ ДЕТЕКЦИИ И ИДЕНТИФИКАЦИИ ТЕХНОГЕННЫХ НАНОЧАСТИЦ//Биофизика. 2011. № 6. С. 965-994.

Представлен обзор современных методов детекции и идентификации техногенных наночастиц как в простых, так и в сложных многокомпонентных матриксах для оценки биологического действия и безопасности нанотехнологической продукции. Особое место уделено детекции приоритетных видов биологически активных наночастиц, к которым относятся фуллерены, одно- и многослойные углеродные нанотрубки, наночастицы серебра, золота, оксидов титана, алюминия, церия, цинка и кремния. Охарактеризованы требования, предъявляемые к пробоподготовке. Представлены результаты успешного применения для детекции техногенных наночастиц в биопробах методов сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии, конфокальной лазерной сканирующей микроскопии, атомно-силовой микроскопии, сканирующей туннельной микроскопии, эксклюзионной хроматографии, проточного фракционирования в поперечном поле, электрофоретических, светорассеяния, спектрофотометрических, флуоресцентноспектральных, рентгеноспектральных и других спектрометрических, масс-спектрометрических, «счетчиков частиц», иммуно химических. Охарактеризованы возможности и ограничения разных методов, а также их взаимодополняемость

Герасимов Г.Я.ОБРАЗОВАНИЕ И ПРЕОБРАЗОВАНИЕ УГЛЕРОДНЫХ НАНОСТРУКТУР ПОД ДЕЙСТВИЕМ РАДИАЦИИ//Инженерно-физический журнал. 2010. Т. 83. № 4. С. 796-807.

Рассмотрено современное состояние исследований по использованию радиационной техники для синтеза новых углерод- ных наноматериалов на основе фуллеренов, углеродных нанотрубок, графеновых листов и их производных, которые вслед- ствие их уникальных свойств имеют большие перспективы для практического использования. Проведен анализ известных экспериментальных и теоретических работ по изучению различных процессов, индуцированных воздействием радиации на углеродные наноструктуры (сварка скрещивающихся углеродных нанотрубок, образование молекулярных соединений между ними, полимеризация фуллереновых слоев, формирование новых структур, радиационная химия фуллеренов и другие).

Герасимов Г.Я.РАДИАЦИОННАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ УГЛЕРОДНЫХ НАНОСТРУКТУР//Инженерно-физический журнал. 2010. Т. 83. № 2. С. 369-375.

Проведено теоретическое исследование радиационной устойчивости углеродных наноструктур при воздействии на них электронного пучка. Расчеты выполнены с использованием аналитического выражения для сечения рассеяния релятивистских электронов на атомах углерода, а также данных по пороговой энергии смещения атомов из углеродной решетки, полученных с помощью метода молекулярной динамики. Найдены пределы стабильности углеродных наноструктур и основные параметры процесса. Вычисленные значения характерного времени процесса хорошо согласуются с имеющимися экспериментальными данными.

Глебова Н.В., Нечитайлов А.А., Терукова Е.Е., Теруков Е.И., Кукушкина Ю.А., Филиппов А.К. УГЛЕРОДНЫЕ НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ АКТИВНЫХ СЛОЕВ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ЭНЕРГИИ//Альтернативная энергетика и экология. 2011. № 9. С. 83-91.

Проведен аналитический обзор современного состояния и тенденций развития каталитических слоев низкотемпературных электрохимических устройств преобразования энергии. Особое внимание уделено использованию в каталитических слоях углеродных нанотрубок, как нового материала с многообещающими функциональными свойствами. Приведены сведения по производству, функционализации и использованию многостенных углеродных нанотрубок в электрокаталитических системах.

Головин Д.Ю., Самодуров А.А., Тихомиров М.Ю., Шлыкова А.А.. ЭКСПРЕСС-ДИАГНОСТИКА НАСЫПНЫХ МАССИВОВ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК НА ОСНОВЕ МИКРОМЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ//Вестник Тамбовского университета. Серия: Естественные и технические науки. 2010. Т. 15. № 6. С. 1774-1778.

В работе предложен новый метод характеризации и экспресс-диагностики пористых, сыпучих и других слабосвязанных сред в насыпном виде. Разрабатываемые для этого оборудование и метод основаны на микромеханических испытаниях материала. В качестве примера продемонстрирована возможность идентификации различных по морфологии и структуре типов углеродных нанотрубок.

Головин Ю.И., Ткачев А.Г., Литовка Ю.В., Васюков В.М., Столяров Р.А., Шуклинов А.В., Поляков Л.Е., Исаева Е.Ю.МОДИФИЦИРОВАНИЕ НИКЕЛЕВЫХ ПОКРЫТИЙ УГЛЕРОДНЫМИ НАНОТРУБКАМИ РАЗНЫМИ МЕТОДИКАМИ.//Вестник Тамбовского университета. Серия: Естественные и технические науки. 2010. Т. 15. № 1. С. 218-220.

Разработана методика получения нанокомпозита Ni/углеродные нанотрубки (УНТ) методом прерывистого гальвано-химического осаждения. Модификация УНТ покрытия вызывала изменение в его микроструктуре, в частности, уменьшился размер зерна. Твердость никелевого покрытия, модифицированного УНТ, на 10 % выше, чем у немодифицированного.


Установлено, что углеродные нанотрубки (УНТ), полученные каталитическим пиролизом паров этанола с Ni-, Co- и Fe-катализаторами, различаются по способности к окислительной модификации, а в конечном итоге – по сорбционной емкости, дисперсности и консистенции синтезированных порошков. Сорбционная емкость модифицированных УНТ изменяется в ряду: Ni > Co > Fe. Материал, полученный с Ni-катализатором, обладает хорошими насыпными и гидродинамическими свойствами, что существенно для использования в хроматографических колонках. С Fe-катализатором получается рыхлый, “ватообразный” продукт, непригодный для колоночной хроматографии, с Со – материал с промежуточными свойствами. Различия физико-химических свойств УНТ связаны с морфологией продуктов.


Концентрационные зависимости упругих характеристик двумерной системы Si_xC_1-x исследовались методом связывающих орбиталей (МСО) Харрисона и в рамках модели Китинга. С помощью МСО рассматривались константы центрального и нецентрального взаимодействий и параметр Грюнайзена. Продемонстрировано нелинейное поведение всех рассмотренных характеристик при переходе от графена к силицену. Обсуждается нетривиальная роль короткодействующего отталкивания. В модели Китинга исследовались упругие постоянные второго и третьего порядков, зависимости упругих постоянных второго порядка от давления, коэффициент Пуассона и модуль Юнга. Выявлено, что при переходе от графена к силицену упругие постоянные и модуль Юнга меняются практически линейно, тогда как остальные рассмотренные характеристики проявляют нелинейность.


Методом связывающих орбиталей Харрисона рассмотрена энергия связи атома X (X=B, Al, Ga, In, N, P, As, Sb), замещающего атомы углерода в однолистном графене, буферном слое и на поверхности (0001) SiC-подложки или атом кремния на поверхности (0001) SiC-подложки. В рамках простой модели, основанной на атомных радиусах, рассмотрен вклад энергии деформации, вызванный релаксацией примесной связи. Получены выражения для разности энергий замещения атома углерода в буферном слое и однолистном графене и в случае замещения атомов кремния и углерода на поверхности SiC-подложки.

Данилин А.Н., Карандин В.И., Кузнецова Е.Л., Рабинский Л.Н., Рожков А.Г., Яновский Ю.Г ОБ ИСПОЛЬЗОВАНИИ НЕПРЕРЫВНОЙ ТЕХНОЛОГИИ CVD ДЛЯ СИНТЕЗА УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК.//Вестник Московского авиационного института. 2012. Т. 19. № 5. С. 210-215.

Проводится сравнительный анализ нескольких современных технологий синтеза углеродных нанотрубок (УНТ), широко используемых в аэрокосмической отрасли. Рассматривается наиболее экономичный и перспективный в промышленном освоении метод CVD (Catalytic Vapor Deposition), заключающийся в формировании УНТ из паров путем пропускания углеродсодержащего сырья в виде паров над нагретым катализатором. Отмечается ряд недостатков этого метода, в частности его периодичность (невозможность осуществления непрерывной технологии) и неэффективный расход углеродсодержащего сырья и сопутствующих инертных газов. Предлагается модификация метода CVD, позволяющая существенно повысить его эффективность и добиться большей производительности при непрерывности технологического процесса.

Данилин А.Н., Карандин В.И., Рабинский Л.Н., Рожков А.Г. О ПЕРСПЕКТИВАХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СОРБЕНТОВ НА ОСНОВЕ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК В СИСТЕМАХ ЖИЗНЕОБЕСПЕЧЕНИЯ И РЕАБИЛИТАЦИИ //Вестник Московского авиационного института. 2013. Т. 20. № 1. С. 175-182

Работа выполнена при финансовой поддержке ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы по лоту «Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров в области космических систем» (госконтракт № 14.740.11.0154 от 13.09.2010) и Совета по грантам Президента Российской Федерации для государственной поддержки молодых российских ученых и по государственной поддержке ведущих научных школ (код проекта НШ-64683.2010.8).

Дьячкова Т.П., Мележик А.В., Морозова Ж.Г., Шуклинов А.В., Ткачев А.Г. ВЛИЯНИЕ ПРИРОДЫ ОКИСЛИТЕЛЯ И УСЛОВИЙ СИНТЕЗА НА СВОЙСТВА НАНОКОМПОЗИТОВ ПОЛИАНИЛИН/УГЛЕРОДНЫЕ НАНОТРУБКИ//Вестник Тамбовского государственного технического университета. 2012. Т. 18. № 3. С. 718-730.

Получены нанокомпозиты на основе углеродных нанотрубок, модифицированных полианилином. Полианилин синтезирован методом окисли- тельной полимеризации анилина под действием перманганата калия или пер- сульфата аммония. Исследовано влияние природы окислителя и условий синтеза на электропроводность и морфологию полученных материалов.

Дьячкова Т.П., Мележик А.В., Морозова Ж.Г., Шуклинов А.В., Ткачев А.Г. ИССЛЕДОВАНИЕ ПОГЛОЩЕНИЯ ИОНОВ МЕДИ И НИКЕЛЯ ПОЛИАНИЛИНОМ И ЕГО НАНОКОМПОЗИТОМ С УГЛЕРОДНЫМИ НАНОТРУБКАМИ// Вестник Тамбовского государственного технического университета. 2012. Т. 18. № 4. С. 1067-1073.

Исследовано поглощение ионов меди и никеля полианилином (ПАНИ) и его нанокомпозитом с углеродными нанотрубками (УНТ) в различных условиях предварительной подготовки исходных образцов (депротонирование аммиаком, восстановление гидразином). Показано, что депротонирование мало влияет на поглощение меди и никеля из растворов ацетатов этих металлов. Предварительное восстановление ПАНИ и ПАНИ/УНТ сильно увеличивает поглощение меди, предположительно, за счет окислительно-восстановительной реакции ионов меди с лейкоооснованием ПАНИ


Проведены синтез и физико-химическое исследование нанокомпозитов гидроксиапатит кальция/хитозан/многостенные углеродные нанотрубки (УНТ). Изучена система CaCl2 (NH4)2HPO4 (С6Н11NO4)n–УНТ–NH3 Н2 при 25°С методами растворимости (остаточных концентраций И.В. Тананаева) и измерения рН. Найдены условия совместного осаждения нанокристаллического гидроксиапатита кальция, хитозана и многостенных УНТ. Получены нанокомпозиты состава Ca10(РО4)6(OH)2 • х(С6Н11NO4) • yУНТ • zH2O, где х = 0.1, 0.2, 0.5; у = 0.5, 2.0, 4.0, 5.0; z = 5.9–7.9. Твердые фазы исследованы методами химического, рентгенофазового, термогравиметрического анализа и ИК-спектроскопии.


Проведены синтез и физико-химическое исследование нанокомпозитов гидроксиапатит кальция/хитозан/многостенные углеродные нанотрубки (УНТ). Изучена система CaCl2 (NH4)2HPO4 (С6Н11NO4)n–УНТ–NH3 Н2 при 25°С методами растворимости (остаточных концентраций И.В. Тананаева) и измерения рН. Найдены условия совместного осаждения нанокристаллического гидроксиапатита кальция, хитозана и многостенных УНТ. Получены нанокомпозиты состава Ca10(РО4)6(OH)2 • х(С6Н11NO4) • yУНТ • zH2O, где х = 0.1, 0.2, 0.5; у = 0.5, 2.0, 4.0, 5.0; z = 5.9–7.9. Твердые фазы исследованы методами химического, рентгенофазового, термогравиметрического анализа и ИК-спектроскопии.

Козенков О.Д., Пташкина Т.В., Юрьев В.А УСТОЙЧИВОСТЬ ВОДНЫХ СУСПЕНЗИЙ УГЛЕРОДНЫХ НАНОМАТЕРИАЛОВ.//Вестник Воронежского государственного технического университета. 2012. Т. 8. № 5. С. 123-125.

Статья посвящена изучению устойчивости водных суспензий частиц углеродных наноматериалов, полученных путем ударно-механической активации. Исследован процесс коагуляции водных растворов углеродных наноматериа- лов при их выдержке в течение 100 часов, приводящий к образованию крупных агломератов, которые по достижении критического размера выпадают в осадок

Коренков В.В., Столяров Р.А., Васюков В.М., Шуклинов А.В., Ходан А.Н. ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КЕРАМИЧЕСКОГО КОМПОЗИТА НОА/МУНТ //Вестник Тамбовского университета. Серия: Естественные и технические науки. 2011. Т. 16. № 3. С. 824-825.

Методом наноиндентирования исследованы физико-механические свойства наноструктурированных оксидов алюминия (НОА), модифицированных многостенными углеродными нанотрубками (МУНТ). Получены данные зависимости твердости и модуля Юнга композита НОА/УНТ от температуры отжига.

Коренков В.В., Столяров Р.А.ОСОБЕННОСТИ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ОКСИДНЫХ КЕРАМИЧЕСКИХ КОМПОЗИТОВ С УГЛЕРОДНЫМИ НАНОТРУБКАМИ//Вестник Тамбовского университета. Серия: Естественные и технические науки. 2010. Т. 15. № 3-1n. С. 1032-1033.

Керамические композиты Al2O3 (матрица) - ZrO2 (армирующий элемент) должны сочетать высокую твердость первого с пластичностью второго. Однако добиться требуемого сочетания в наношкале не удается. В работе рассматривается вариант добавки углеродных нанотрубок в состав композита для дополнительного увеличения сопротивления разрушению.


Исследованы электрохимические свойства анодного катализатора Ru-VO x, сформированного на различных углеродных наноматериалах (УНМ), для этанольного топливного элемента с жидким щелочным электролитом. Установлен оптимальный состав катализатора: 30% Ru 75V 25O x/УHТ3 (УНТ3 - многослойные углеродные нанотрубки). На основании результатов коррозионных испытаний оптимизирован состав электролита. Разработанный катализатор испытан в составе мембранно-электродного блока этанольно-воздушного ТЭ. Максимальная плотность мощности (43 мВт/см 2) соответствует уровню характеристик щелочных этанольных ТЭ на основе платиновых катализаторов.

Крутояров А.А., Запороцкова И.В., Крутоярова Н.В. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ НЕКОТОРЫХ ПОЛИМЕРОВ И УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБ //Вестник Волгоградского государственного университета. Серия 10: Инновационная деятельность. 2011. № 5. С. 152-158.

Постоянно движущийся вперед прогресс заставляет разрабатывать все новые и новые виды различных материалов. Благодаря своим уникальным свойствам углеродные нанотрубы считаются идеальным армирующим материалом, и в том числе для полимерных материалов. Углеродные нанотрубки в полимерных матрицах оказывают большое влияние на электропроводность, вязкость при сдвиге и другие транспортные свойства, являясь гибридами наполнителей и добавок наноразмеров. Нами было проведено теоретическое исследование взаимодействия нанотрубок с мономерными звеньями нескольких наиболее распространенных полимеров. Определены механизмы этих процессов и их основные характеристики.


Квантово-механические свойства углеродной нанотрубки в модели описаны с помощью макроскопического параметра - поверхностного импеданса. Решение краевой задачи для импедансного вибратора сведено к решению парных интегральных уравнений относительно тока на вибраторе. Парные интегральные уравнения решены методом Галеркина с чебышевским базисом. Исследовано влияние подложки на амплитудно-частотные характеристики антенны - углеродной нанотрубки.


Решение краевой задачи о дифракции электромагнитной волны на решетке из углеродных нанотрубок-вибраторов сведено к решению системы интегродифференциальных уравнений, ядра которых представлены в виде интеграла Фурье. Такое представление ядер позволяет легко обойти трудности решения, связанные с их особенностью, и на порядок сократить время расчетов. Интегродифференциальные уравнения решены методом Галеркина с Чебышевским базисом. Исследовано влияние подложки на амплитудно-частотные характеристики и диаграмму рассеяния антенн из углеродных нанотрубок. Показано, что при сближении нановибраторов возрастают и резонансная частота, и амплитуда рассеянного поля. Зависимость амплитуды от количества нановибраторов нелинейная.

Любутин И.С., Фролов К.В., Аносова О.А., Покатилов В.С., Окотруб А.В., Кудашов А.Г., Шубин Ю.В., Булушева Л.Г.ФАЗОВЫЕ СОСТОЯНИЯ И МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА НАНОЧАСТИЦ ЖЕЛЕЗА В КАНАЛАХ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК //Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2009. Т. 136. № 2. С. 302-310.

Исследованы структура, фазовый состав и магнитные свойства углеродных нанотрубок, заполненных на-ночастицами железа и полученных методом термолиза смеси ферроцена и фуллерена С60 или ферроцена и ортоксилола при температуре 800 °С. Поданным электронной микроскопии, рентгеновской дифракции и мессбауэровской спектроскопии установлено, что углеродные нанотрубки являются многослойными и частично заполнены наночастицами и/или наностержнями железа. В каналах нанотрубок металлические включения образуют фазы а-Fe, ?-Fe и Fe3С. Определено количественное содержание каждой фазы в образцах. Показано, что кластеры железа размером 10-20 нм, находящиеся внутри нанотрубок, проявляют магнитные свойства, типичные для объемных фаз железа. Высокая эластичность стенок углеродных нанотрубок способствует стабилизации высокотемпературной фазы 7-Fe, относительное содержание которой в образце может быть увеличено при понижении концентрации ферроцена в исходной реакционной смеси.

Мотова Е.А., Москвичев А.Н. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ ОРИЕНТИРОВАННЫХ СТРУКТУР НА ОСНОВЕ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ// Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета им. академика С.П. Королёва (национального исследовательского университета). 2011. № 3-2. С. 33-39.

Проведен аналитический обзор научных публикаций последних лет по способам получения наноуглеродных материалов. Показана перспективность метода синтеза химического осаждения из паровой фазы металлоорганических соединений для получения фильтрующих материалов на основе многостенных углеродных нанотрубок для очистки жидких и газообразных сред.

Небольсин В.А., Воробьев А.Ю. ОБ УСТОЙЧИВОСТИ КАПЛИ КАТАЛИЗАТОРА В ПРОЦЕССЕ РОСТА УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК //Вестник Воронежского государственного технического университета. 2012. Т. 8. № 7-2. С. 53-56.

Экспериментально исследован рост углеродных нанотрубок в процессе каталитического пиролиза ацетилена. Методами просвечивающей электронной микроскопии установлено, что с участием нанодисперсного Fe, Co и Ni капли катализатора сосредотачиваются на вершинах нанотрубок, а также, разбиваясь на отдельные, более мелкие частицы, локализуются во внутренних полостях УНТ в виде включений. Определены граничные условия, приводящие к разбиению и инкапсулированию капли катализатора во внутренней полости УНТ

Немиленцев А.М. УГЛЕРОДНЫЕ НАНОТРУБКИ КАК ПЕРСПЕКТИВНЫЕ НАНОАНТЕННЫ// Вестник Российского фонда фундаментальных исследований. 2010. № 1. С. 63-66.

Нечитайлов А.А., Глебова Н.В., Кошкина Д.В., Томасов А.А., Терукова Е.Е. ОПТИМИЗАЦИЯ КАТОДНОГО КАТАЛИТИЧЕСКОГО СЛОЯ ВОЗДУШНО-ВОДОРОДНОГО ТОПЛИВНОГО ЭЛЕМЕНТА//Альтернативная энергетика и экология. 2012. № 1. С. 134-138

Посредством измерения удельной площади электрохимически активной поверхности платины, предельной плотности диффузионного тока на циклических вольтамперограммах мембранно-электродных блоков в системе H 2/H 2, анализа характера разрядных кривых изучено влияние присутствия функционализированных углеродных нанотрубок. Проведена оптимизация катодного каталитического слоя мембранно-электродных блоков воздушно-водородного топливного элемента, содержащего функционализированные углеродные нанотрубки по составу и структуре.

Орлов В.Ю., Шибаев Д.А., Базлов Д.А., Ваганов В.Е. ФОРМИРОВАНИЕ ОРГАНИЧЕСКОЙ ПЕРИФЕРИИ МНОГОСТЕННЫХ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК//Башкирский химический журнал. 2012. Т. 19. № 2. С. 99-103.

Исследованы особенности ковалентной модификации многостенных углеродных нанотрубок в целях формирования развитой гетероатомной органической периферии. Рассмотрено влияние функционализации на изменение морфологии нанотрубок (эрозия поверхности, сборка в пучки), а также на их физико-химические характеристики. Получен ряд модифицированных углеродных многослойных нанотрубок, имеющих разветвленную полифункциональную органическую периферию, которая способна к дальнейшим превращениям.

Пак А.В., Белоненко М.Б., Алпатов А.В. ДИНАМИКА РАСПРОСТРАНЕНИЯ ОПТИЧЕСКОГО ИМПУЛЬСА В ЛЕНТЕ, ОБРАЗОВАННОЙ СЛОЯМИ ГРАФЕНА И НИТРИДА БОРА КОНЕЧНОЙ ШИРИНЫ//Известия высших учебных заведений. Физика. 2013. Т. 56. № 7. С. 70-75.

Рассмотрено распространение предельно короткого оптического импульса в многослойной структуре, образованной чередующимися слоями графена и нитрида бора, причем электроны проводимости такой системы описываются в рамках длинноволнового эффективного гамильтониана в случае низких температур, а электромагнитное поле учитывается на основании классических уравнений Максвелла. Выявлена зависимость эволюции от амплитуды предельно короткого импульса и ширины слоев наноленты.

Панин Ю.В., Прилепо Ю.П., Торба Ж.Н., Чуйко А.Г ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОВОДИМОСТИ В СПИРТОВЫХ СУСПЕНЗИЯХ МНОГОСЛОЙНЫХ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК .//Вестник Воронежского государственного технического университета. 2012. Т. 8. № 2. С. 70-72.

Исследована электропроводность спиртовых суспензий углеродных нанотрубок. Электрическая перколяция на- блюдается при более низких концентрациях наполнителя в случае ультразвуковой обработки суспензий. Показано, что электрическая проводимость определяется количеством и качеством туннельных контактов между нанотрубками, позволяющих реализовать проводимость по прыжковому механизму.


Материаловеды с большим энтузиазмом изучают возможные направления использования углеродных нанотрубок, к которым относятся сверхлегкие композиты с исключительными прочностными характеристиками для использования в автомобильной промышленности, охлаждающие элементы для сверхбыстрых универсальных компьютеров следующего поколения, а также литий-ионные батареи с длительным сроком службы. Такие нанотрубки уже положены в основу большого числа разработок, относящихся к социально значимым технологиям будущего. В этой связи подразделение Bayer MaterialScience проводит значительное наращивание своих мощностей для производства этого класса материалов и использует рентабельную технологию, обеспечивающую получение высокочистой продукции в промышленных объемах.

Плеханов В.Г., Журавлева Л.М.ИЗОТОПИЧЕСКОЕ СОЗДАНИЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ГРАФЕНА//Нанотехника. 2012. № 3. С. 34-38

Многочисленными экспериментами показано, что изотопический эффект в твердом теле перенормирует величину запрещенной энергии Eg в широком классе полупроводников и диэлектриков. Механизм этой перенормировки связан с изменением сильного (ядерного) взаимодействия. В настоящей работе впервые описывается изотопическое открытие Eg в полуметалле графене -важном в современной нанонауке материале, для которого характерно дираковское поведение электронов.

Поликарпова Н.П., Запороцкова И.В., Ермакова Т.А., Запороцков П.А. ФИЛЬТР НА ОСНОВЕ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК ДЛЯ ОЧИСТКИ СПИРТОСОДЕРЖАЩИХ ЖИДКОСТЕЙ//Вестник Волгоградского государственного университета. Серия 10: Инновационная деятельность. 2012. № 6. С. 75-80.

Проведены эксперименты по очистке спиртосодержащих жидкостей методами фильтрации и пропускания, установлена массовая доля углеродных нанотрубок, приводящая к наилучшему результату. Создан макет фильтра на основе наноматериала, заключенного в пространствомежду слоями пористого стекла и определены его конструкционные особенности.


Представлены результаты МД моделирования термической эволюции нанокластеров с целью изучения особенностей зарождения и активации кинетических процессов, определяющих основные факторы как начала протекания предплавления, так и потери термической устойчивости двумерной системы нанокластеров переходных металлов (Pd, Ni), размещенных на графеновой подложке. В результате комплексного анализа установлено влияние исходных структурных характеристик моделируемых нанокластеров, режимов нагрева и кинетических факторов при термоактивируемом развитии диффузии на процессы наноструктурирования термической эволюции кластеров, включавшей следующие стадии: изомеризации, квазиплавления и разрушения заданной регулярной структуры, классифицируемой нами как переход порядок-беспорядок и как аналог в нанодиапазоне фазовым переходам в макросистемах.

Попов Г.В., Ершов С.В. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ДИНАМИКИ ДВИЖЕНИЯ ИОНОВ ПРИ ЭЛЕКТРОДУГОВОМ СИНТЕЗЕ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК//Вестник Тамбовского государственного технического университета. 2009. Т. 15. № 1. С. 178-185.

Работа направлена на выявление возможностей более эффективного управления синтезом углеродных нанотрубок. Рассмотрен электродуговой метод синтза, и предоставлены экспериментальные данные.

Прокофьева Е.В., Прокофьева О.Ю., Саунин В.С., Киселев А.Ю., Алексеев В.В НОВЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ИССЛЕДОВАНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК НАНОСТРУКТУР.//Вестник Волгоградского государственного университета. Серия 10: Инновационная деятельность. 2012. № 6. С. 48-51.

Предпринята попытка расширить и углубить возможности методов и средств исследования наноструктур. Определяется роль сканирующей зондовой микроскопии в сфере нанотехнологий.


Представлен новый подход к разработке и исследованию процессов получения углеродных нанотрубок и нановолокон методом химического осаждения из газовой фазы. Рассмотрены общие механизмы восстановления катализатора синтеза углеродных нанотрубок и нановолокон и формирования углеродных наноструктур. Рассмотрена математическая модель процесса получения углеродных нанотрубок и нановолокон разработанная на основе предложенного макрокинетического подхода.

Саенко Н.С., Зиатдинов А.М. СТРОЕНИЕ И МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА МНОГОСЛОЙНЫХ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК, ПОЛУЧЕННЫХ КАТАЛИТИЧЕСКИМ ПИРОЛИЗОМ МЕТАНА//Вестник Дальневосточного отделения Российской академии наук. 2012. № 5. С. 41-49

Набором взаимодополняющих физических методов изучены строение и магнитные свойства многослойных углеродных нанотрубок, полученных каталитическим пиролизом метана. Определены средние размеры и число углеродных слоев, образующих нанотрубки, размытие плотности состояний вблизи уровня Ферми, температура вырождения газа несобственных носителей тока, концентрации локализованных спинов и несобственных двумерных носителей тока. Сделано заключение о присутствии во внутренних областях нанотрубок, в том числе в их трубчатых полостях, ферромагнитных наночастиц. Выявлено различие в электронном строении углеродных нанотрубок и графита вблизи уровня Ферми, которое можно объяснить большой плотностью электронных состояний около зигзагообразных участков концов нанотрубок и краев линейных структурных дефектов.

Симунин М.М., Хартов С.В., Немцев И.В., Шиверский А.В., Воронин А.С. МОРФОЛОГИЯ ПОРИСТОГО АНОДНОГО ОКСИДА АЛЮМИНИЯ, МОДИФИЦИРОВАННОГО УГЛЕРОДНЫМИ НАНОТРУБКАМИ// Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета им. академика М.Ф. Решетнева. 2011. № 4. С. 193-195.

В качестве средства формирования субстрата для синтеза углеродных нанотрубок разработана экспериментальная технология модификации анодного оксида алюминия углеродными нанотрубками. Рассмотрена морфология пористого анодного оксида алюминия на промежуточном этапе формирования активного нановорсистого материала.

Смирнова Е.А., Гусев А.А., Зайцева О.Н., Лазарева Е.М., Онищенко Г.Е., Кузнецова Е.В., Ткачев А.Г., Феофанов А.В., Кирпичников М.П. УГЛЕРОДНЫЕ НАНОТРУБКИ ПРОНИКАЮТ В ТКАНИ И КЛЕТКИ И ОКАЗЫВАЮТ СТИМУЛИРУЮЩЕЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ПРОРОСТКИ ЭСПАРЦЕТА ONOBRYCHIS ARENARIA //Acta Naturae (русскоязычная версия). 2011. Т. 3. № 1. С. 106-113

Влияние промышленно производимых наноматериалов на окружающую среду требует детального изучения, так как использование, утилизация и непреднамеренные утечки неизбежно приводят к распространению и накоплению наночастиц в воздухе, почве и воде. Растения являются одним из основных компонентов экосистем, поэтому неизбежно их взаимодействие с наночастицами, загрязняющими окружающую среду. Цель данной работы состояла в изучении воздействия на растения промышленного наноматериала «Таунит» на основе многостенных углеродных нанотрубок (МУНТ), а также определении его способности проникать в клетки и ткани растений. Установлено, что «Таунит» стимулирует рост надземных и подземных частей проростков и вызывает усиление активности пероксидаз у Onobrychis arenaria. Активность пероксидаз повышается при снижении концентрации «Таунита» в среде от 1000 до 100 мг/л. МУНТ из «Таунита» обнаружены в клетках и в межклеточном пространстве корней и листьев проростков, что указывает на способность МУНТ проникать в корни и накапливаться в них, а также транспортироваться по проводящей системе в листья проростков. Таким образом, изменения физиологических показателей растений связаны не только с адсорбцией МУНТ на корнях, как считалось ранее, но и с их проникновением в клетки и ткани растений.

Созыкин С.А., Бескачко В.П.ЗАВИСИМОСТЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ УГЛЕРОДНОЙ НАНОТРУБКИ С МЕТАЛЛИЧЕСКИМ ТИПОМ ПРОВОДИМОСТИ ОТ МЕХАНИЧЕСКОГО НАГРУЖЕНИЯ И ИНТЕРКАЛИРОВАНИЯ СЕРОЙ//Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Математика. Механика. Физика. 2011. № 32 (249). С. 115-119.

Приводятся результаты расчетов электрического сопротивления углеродных нанотрубок (5,5) и (7,7) при механическом нагружении и интерка-лировании серой. При моделировании использовался формализм неравновесных функций Грина, совмещенный с теорией функционала плотности, реализованный в квантово-механическом пакете TranSiesta.

Столяров Р.А., Ткачев А.Г., Литовка Ю.В., Шуклинов А.В., Васюков В.М., Поляков Л.Е.МЕДНОЕ ГАЛЬВАНОХИМИЧЕСКОЕ ПОКРЫТИЕ, МОДИФИЦИРОВАННОЕ МНОГОСТЕННЫМИ УГЛЕРОДНЫМИ НАНОТРУБКАМИ//Вестник Тамбовского университета. Серия: Естественные и технические науки. 2010. Т. 15. № 5. С. 1481-1482.

Нанокомпозиционное медное гальваническое покрытие было получено посредством прерывистого гальванического осаждения, концентрация углеродных нанотрубок в покрытии составила ~ 0,1 % по массе. Добавление в электролит углеродных нанотрубок не изменило морфологию и размер зерен, но повысило микротвердость покрытия на 25 %.

Субакова И.Р., Петухов И.В., Медведева Н.А., Варанкина Т.В., Абашев Г.Г., Шкляева Е.В.ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ КОМПОЗИЦИОННЫХ NI-P ПОКРЫТИЙ, ПОЛУЧЕННЫХ С ДОБАВКАМИ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК В РЕАКЦИИ ВЫДЕЛЕНИЯ ВОДОРОДА //Вестник Тамбовского университета. Серия: Естественные и технические науки. 2013. Т. 18. № 5. С. 2378-2381.

Исследовано катодное поведение Ni-P покрытий, полученных методом химического осаждения с добавками многослойных углеродных нанотрубок (МУНТ) и гидроксилированных многослойных углеродных нанотрубок (МУНТ-ОН) в 0,5 М растворе H 2SO 4 и в 1,0 М растворе KOH. Активность Ni-P покрытий с добавками МУНТ в реакции выделения водорода (РВВ) не изменяется в щелочной среде и уменьшается в кислой среде. Активность покрытий с добавками МУНТ-ОН в РВВ несколько увеличивается. Исследуемые добавки не приводят к увеличению концентрации поглощенного водорода в покрытиях.

Сысоев Н.Н., Осипов А.И., Уваров А.В., Косичкин О.А. О ВЗРЫВЕ УГЛЕРОДНОЙ НАНОТРУБКИ ПРИ ФОТОВСПЫШКЕ//Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия. 2011. № 5. С. 82-84

Предложен механизм взрыва углеродной нанотрубки (УНТ) при фотовспышке. На первой стадии (во время фотовспышки) происходит окисление ультрадисперсных примесей металлов в УНТ. На второй стадии происходит разогрев УНТ за счет химических реакций, начинающихся после фотовспышки и происходящих на краях УНТ и вблизи атомов примесей. Заключительная стадия состоит в возникновении и мгновенном распространении волны горения, инициируемой очагами горения в отдельных сегментах. Дано качественное описание процессов на каждой стадии.

Тарасевич М.Р., Богдановская В.А., Лозовая О.В., Малеева Е.А., Кольцова Э.М. НОВЫЕ НОСИТЕЛИ: УГЛЕРОДНЫЕ НАНОТРУБКИ, ОКСИДЫ ТИТАНА И ГРАФЕНОПОДОБНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И КАТАЛИЗАТОРЫ ДЛЯ ТОПЛИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ НА ИХ ОСНОВЕ//Альтернативная энергетика и экология. 2012. № 1. С. 82-133

Обзор посвящен методам получения, очистки, модификации и использования новых перспективных носителей - углеродных нанотрубок, оксидов титана и графеновых материалов в качестве основы для синтеза нанесенных катализаторов для ТЭ. Проводится сравнительный анализ перспектив использования каждого класса носителей с точки зрения их собственной каталитической активности в катодных и анодных процессах, устойчивости к деградации в условиях эксплуатации ТЭ, способов синтеза нанесенных катализаторов, а также коммерческой доступности обсуждаемых носителей.

Титов В.А. О ЗАМЕНЕ ОБЪЕМНОГО ОСТРИЙНОГО МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ЗОНДА СКАНИРУЮЩЕГО ТУННЕЛЬНОГО МИКРОСКОПА НА ПРОВОДЯЩУЮ НАНОТРУБКУ// Вестник Волгоградского государственного университета. Серия 1: Математика. Физика. 2009. № 12. С. 89-94.

Проводящие углеродные нанотрубки с различной торцевой структурой рассматриваются в качестве зондов сканирующего туннельного микроскопа. Сравниваются латеральные разрешения, вертикальные чувствительности и шумы нанотрубок и объемных острийных металлических зондов.

Ткачев С.В., Буслаева Е.Ю., Наумкин А.В., Котова С.Л., Лауре И.В., Губин С.П.ГРАФЕН, ПОЛУЧЕННЫЙ ВОССТАНОВЛЕНИЕМ ОКСИДА ГРАФЕНА//Неорганические материалы. 2012. Т. 48. № 8. С. 909.

Разработана и предложена совершенно новая технология получения восстановленного оксида графена и дисперсий на его основе в органических растворителях. Получены образцы оксида графита, оксида графена и восстановленного оксида графена, каждый из которых охарактеризован комплексом методов физико-химического анализа.

Чайка М.Ю., Горшков В.С., Силютин Д.Е., Глотов А.В., Ермаков А.Н., Небольсин В.А. ВЛИЯНИЕ СОСТАВА НАНОСТРУКТУРНОГО ЭЛЕКТРОДНОГО МАТЕРИАЛА СУПЕРКОНДЕНСАТОРА НА ЕГО ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ //Вестник Воронежского государственного технического университета. 2012. Т. 8. № 7-2. С. 24-28.

В работе изучено влияние состава наноструктурного углеродного материала активный уголь - электропрово-дящий наполнитель - полимерное связующее на его плотность, сквозное и поверхностное электрическое сопротив-ление и удельную емкость в растворе серной кислоты концентрацией 30%

Чайка М.Ю., Силютин Д.Е., Горшков В.С., Небольсин В.А., Боряк А.В. ВЛИЯНИЕ ПРИРОДЫ НАНОСТРУКТУРНОГО УГЛЕРОДНОГО МАТЕРИАЛА НА ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ СУПЕРКОНДЕНСАТОРА//Вестник Воронежского государственного технического университета. 2012. Т. 8. № 7-2. С. 20-23.

Установлено, что удельная емкость электродов суперконденсатора в растворе неводного электролита зависит от природы наноструктурного углеродного материала (нанопористый активный уголь, многослойные или однослой-ные углеродные нанотрубки). Максимальной удельной емкостью обладают электроды на основе однослойных угле-родных нанотрубок. На величину эквивалентного последовательного сопротивления суперконденсатора нанострук-турный углеродный материал в составе электрода оказывает существенно меньшее влияние.

Шефов К.С., Степанова М.М., Макаров А.Н., Стародубов А.Г. ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ МОЛЕКУЛЯРНО-ДИНАМИЧЕСКИХ СИСТЕМ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПАКЕТА LAMMPS//Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 4: Физика. Химия. 2010. № 4. С. 126-130.

Представлены результаты начального этапа разработки методики численного моделирования нового реального эксперимента, направленного на исследование физических условий образования длинных нанотрубок. Целью работы было проведение вычислительных расчётов для задач молекулярной динамики с использованием программного пакета LAMMPS на параллельном вычислительном кластере и анализ некоторых эмпирических потенциалов межатомного взаимодействия, которыми оперирует данный пакет.

На главную              К списку выставок