Регистрация / Вход
Прислать материал

Процессы карбонизации в композите на основе хлорида кобальта CoCl2 и полиакрилонитрила под действием ИК-нагрева.

ФИО
Захарычев Александр Дмитриевич
Электронная почта
a70fdfacra_boy@mail.ru
Номинация
Нанотехнологии
Институт
Новых материалов и нанотехнологий (ИНМиН)
Кафедра
Технологии материалов электроники
ФИО научного руководителя
Козлов В.В. доктор технических наук, доцент
Академическая группа
МКТ-12-1
Наименование тезиса
Процессы карбонизации в композите на основе хлорида кобальта CoCl2 и полиакрилонитрила под действием ИК-нагрева.
Тезис

Целью работы является изучение процессов карбонизации в композите на основе хлорида кобальта CoCl2 и полиакрилонитрила под действием ИК-нагрева. В данной работе использованы следующие методы: УФ-спектроскопия ThermoScientific Evolution 300, термогравиметрический анализ на установке Discovery, аналитические весы VIBRA AF-R220CE , установка ИК-нагрева Foton, сушильный шкаф Binder FDL 115. Для приготовления композита были использованы диметилформамид(х.ч.), полиакрилонитрил(ПАН), CoCl2 (х.ч.), С(CoCl2) = 20 мас.%.

         С помощью термодинамического расчета подтверждена возможность образования Со при ИК-нагреве композита CoCl2-ПАН. Из спектров для растворов полиакрилонитрила (ПАН) в диметилформамиде (ДМФА) с концентрациями C = 0,04 мас.% и C = 6 мас.% установлено, что с увеличением концентрации полимера увеличивается интенсивность пика с λ = 312 нм. Этот пик связан с образованием химической связи с растворителем и функциональной группой C ≡ N. Присутствие соли CoCl2  ускоряет превращения в полимере с образованием термообработанного материала. При этом выделяется H2 и CO, которые восстанавливают Co2+ до атомов кобальта, которые агрегируют с образованием наночастиц кобальта в матрице углеродного материала. Механизм образования наночастиц кобальта подтвержден методами ТГА и ДСК. В области 300K на кривой ТГА наблюдается изменение массы равное приблизительно 40% от исходной массы образца. В этом температурном интервале наблюдается выделение тепла на кривой ДСК. Экзотермический эффект связан с образованием термообработанного полиакрилонитрила.

         С помощью исследования методами УФ-спектроскопии на Thermo Scientific Evolution 300 , ДСК Q20, термогравиметрического анализа на установке Discovery установлено, что образование нанокомпозита Co/ПАН при Т = 300K. В этой области наблюдается уменьшение массы композита приблизительно на 40% от исходной массы образца и экзотермический эффект, который связан с превращениями полимера.