Лаборатория углеродных наноматериалов

Работы, проводимые в лаборатории, направлены на получение и изучение свойств новых углеродных материалов, таких как графен (монослой графита), углеродные нанотрубки (УНТ), и композитных материалов на их основе с различными наночастицами. Данные материалы активно исследуются в мире с целью применения в современной электронике, в том числе гибких устройствах, сенсорах, чувствительных к нажатию и различным газам, а также как компоненты материалов для литий-ионных батарей, светодиодов.

В зависимости от параметров синтеза, структура и свойства углеродных наноматериалов могут значительно различаться. Важными структурными параметрами УНТ и графена являются число слоев, дефектность, наличие допирующих атомов и др. Для разных видов приложений требуются материалы разного типа, поэтому получение углеродных материалов с определенной, заданной структурой является необходимой задачей в рамках совместной лаборатории.

Результаты работы лаборатории:

• исследование актуальных в настоящее время многослойных графеновых структур и модификация их поверхности атомами фтора позволили создать материалы, выступающие сенсорами на аммиак;
• получены новые физические знания о критической точке растворимости металлов в системе Pd-Rh при 820°C, синтезированных путем термического разложения координационных соединений. Впервые показано получение сплава Cu-Pd методом CVD из прекурсора состава PdL2 при пониженном давлении и в области температур от 200–350°С;
• получены и охарактеризованы пленки алкилокси- и фтороалкилоксизамещенных фталоцианинов цинка, а также гибридных материалов на основе жидкокристаллических фталоцианинов металлов и углеродных нанотрубок. Исследован оптической отклик пленок гибридных материалов фталоцианинов на содержание паров аминов в воздухе и бензопирена в воде, что открывает возможность использовать данные плёнки в качестве сенсоров;
• получены и исследованы металлические наночастицы, участвующие в катализе новых углеродных и гибридных материалов;
• впервые использованы полимолибдаты Ni и Со постоянного состава, закрепленные на инертном носителе, в качестве прекурсора для каталитического роста малослойных углеродных нанотруб, а также предложен механизм их образования;
• получены гибридные материалы, на основе углеродных нанотруб и наноалмазов, способные светиться при приложении электрического поля низкой напряженности, а также выступающие эффективным катализатором для получения водорода в процессе разложения муравьиной кислоты.

Международные партнеры лаборатории: Universite Paul Sabatier (Тулуза, Франция), CIC nanoGUNE (Сан-Себастьян, Испания), Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (Германия), Department of chemistry, Nagoya university (Япония), University of Technology Dresden (Германия), Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie (Германия), Beijing university of chemical technology (Китай), Lappeenranta University of Technology (Финляндия), Institute of Materials (Нант, Франция).

Кафедра химии твердого тела Факультета естественных наук НГУ
Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН