Вышедшие номера
Home » Журнал технической физики » Год 2025, выпуск 3 » Статья стр. 489
<<<>>>
Исследование устойчивости дисперсий сильнолегированных бором наноалмазов
РНФ, 24-12-00037
Кондрина К.М.1,2, Уродкова Е.К.3, Сенчихин И.Н.3, Ляпин С.Г.1, Григорьев Ю.В.4, Екимов Е.А.1
1Институт физики высоких давлений им. Л.Ф. Верещагина РАН, Троицк, Москва, Россия
2Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), Долгопрудный, Московская обл., Россия
3Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН, Москва, Россия
4Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова Курчатовского комплекса кристаллографии и фотоники НИЦ "Курчатовский институт", Москва, Россия
Email: kondrina.km@phystech.edu
Поступила в редакцию: 9 октября 2024 г.
В окончательной редакции: 9 октября 2024 г.
Принята к печати: 9 октября 2024 г.
Выставление онлайн: 2 марта 2025 г.
PDF версия
Изучение свойств водных дисперсий легированных бором наноалмазов показывает их высокую устойчивость к агрегации и выпадению в осадок по сравнению с детонационными наноалмазами. Легированные бором наноалмазы получены пиролизом 9-борабицикло[3.3.1]нонан димера C16H30B2 под давлением 8-9 GPa и температурах 1250 oC-1300 oС. Оцененная из спектров комбинационного рассеяния света концентрация бора синтезированных наноалмазов составила 1021 cm-3, что соответствует сильному легированию. Исследования методом спектроскопии инфракрасного поглощения наноалмазов двух типов позволили выявить дополнительные линии в спектрах легированных наноалмазов, характерные для B-O-групп. Присутствием бора на поверхности легированных бором наноалмазов, объяснена уникально высокая устойчивость коллоидного раствора синтезированных нами наноалмазов сразу после кислотной очистки без дополнительной функционализации. Улучшенная благодаря наличию примеси устойчивость наноалмазов с бором в водных растворах с pH 2.5-8 может стать решающим фактором для эффективного применения наноалмазов в электрохимических и биомедицинских технологиях, для "засева" центров кристаллизации при получении CVD-проводящих пленок без нарушения электрического контакта с подложкой и в качестве наполнителя проводящих чернил для технологий трафаретной печати. Ключевые слова: детонационные наноалмазы, высокие давления, кислород, инфракрасный, динамическое рассеяние света, электрокинетический потенциал.
  1. K. Muzyka, J. Sun, T.H. Fereja, Y. Lan, W. Zhang, G. Xu. Anal. Methods, 11 (4), 397 (2019). DOI: 10.1039/C8AY02197J
  2. Z. Liu, S. Baluchova, B. Brocken, E. Ahmed, P. Pobedinskas, K. Haenen, J.G. Buijnsters. ACS Appl. Mater. Interfaces, 15 (33), 39915 (2023). DOI: 10.1021/acsami.3c04824
  3. J.X. Qin, X.G. Yang, C.F. Lv, Y.Z. Li, K.K. Liu, J.H. Zang, X. Yang, L. Dong, C.X. Shan. Mater. Des., 210, 110091 (2021). DOI: 10.1016/j.matdes.2021.110091
  4. A.M. Vervald, S.A. Burikov, A.M. Scherbakov, O.S. Kudryavtsev, N.A. Kalyagina, I.I. Vlasov, E.A. Ekimov, T.A. Dolenko. ACS Biomater. Sci. Eng., 6 (8), 4446 (2020). DOI: 10.1021/acsbiomaterials.0c00505
  5. S. Heyer, W. Janssen, S. Turner, Y.G. Lu, W.S. Yeap, J. Verbeeck, K. Haenen, A. Krueger. ACS Nano, 8 (6), 5757 (2014). DOI: 10.1021/nn500573x
  6. T. Kondo, T. Kato, K. Miyashita, T. Aikawa, T. Tojo, M. Yuasa. J. Electrochem. Soc., 166 (8), A1425, (2019). DOI: 10.1149/2.0381908jes
  7. T. Kondo. Chem. Lett., 50 (4), 733 (2021). DOI: 10.1016/j.coelec.2021.100891
  8. N. Gibson, O. Shenderova, T.J.M. Luo, S. Moseenkov, V. Bondar, A. Puzyr, K. Purtov, Z. Fitzgerald, D.W. Brenner. Diamond Relat. Mater., 18 (4), 620 (2009). DOI: 10.1016/j.diamond.2008.10.049
  9. C. Bradac, I.D. Rastogi, N.M. Cordina, A. Garcia-Bennett, L. Brown. J. Diamond Relat. Mater., 83, 38 (2018). DOI: 10.1016/j.diamond.2018.01.022
  10. A.T. Dideikin, A.E. Aleksenskii, M.V. Baidakova, P.N. Brunkov, M. Brzhezinskaya, V.Y. Davydov, V.S. Levitskii, S.V. Kidalov, Yu.A. Kukushkina, D.A. Kirilenko, V.V. Shnitov, A.V. Shvidchenko, B.V. Senkovskiy, M.S. Shestakov, A.Y. Vul. Carbon, 122, 737 (2017). DOI: 10.1016/j.carbon.2017.07.013
  11. E.A. Ekimov, O.S. Kudryavtsev, S. Turner, S. Korneychuk, V.P. Sirotinkin, T.A. Dolenko, A.M. Vervald, I.I. Vlasov. Phys. Status Solidi (A), 213 (10), 2582 (2016). DOI: 10.1002/pssa.201600181
  12. S. Stehlik, T. Glatzel, V. Pichot, R. Pawlak, E. Meyer, D. Spitzer, B. Rezek. Diamond Relat. Mater., 63, 97 (2016). DOI: 10.1016/j.diamond.2015.08.016
  13. O. Shenderova, A.M. Panich, S. Moseenkov, S.C. Hens, V. Kuznetsov, H.M. Vieth. J. Phys. Chem. C, 115 (39), 19005 (2011). DOI: 10.1021/jp205389m
  14. D. Miliaieva, A.S. Djoumessi, J. v Cermak, K. Kolav rova, M. Schaal, F. Otto, E. Shagieva, O. Romanyuk, J. Jiv ri Pangrac, J. Kulv cek, V. Nadav zdy, S. Stehlik, A. Kromka, H. Hoppe, B. Rezek. Nanoscale Adv., 5 (17), 4402 (2023). DOI: 10.1039/D3NA00205E
  15. Y. Andriani, J. Song, P.C. Lim, D.H.L. Seng, D.M.Y. Lai, S.L. Teo, J. Kong, X. Wang, X. Zhang, S. Liu. Ceram. Int., 45 (4), 4909 (2019). DOI: 10.1016/j.ceramint.2018.11.190
  16. M.N. Mirzayev. Int. J. Mod. Phys. B, 34 (18), 2050160 (2020). DOI: 10.1142/S021797922050160X
  17. E. Ekimov, A.A. Shiryaev, Y. Grigoriev, A. Averin, E. Shagieva, S. Stehlik, M. Kondrin. Nanomater., 12 (3), 351 (2022). DOI: 10.3390/nano12030351
  18. J.W. Ager III, W. Walukiewicz, M. McCluskey, M.A. Plano, M.I. Landstrass. Appl. Phys. Lett., 66 (5), 616 (1995). DOI: 10.1063/1.114031
  19. F. Pruvost, E. Bustarret, A. Deneuville. Diamond Relat. Mater., 9 (3-6), 295 (2000). DOI: 10.1016/S0925-9635(99)00241-1
  20. V. Mortet, A. Taylor, Z.V. v Zivcova, D. Machon, O. Frank, P. Hubik, D. Tremouilles, L. Kavan. Diamond Relat. Mater., 88, 163 (2018). DOI: 10.1016/j.diamond.2018.07.013
  21. E.A. Ekimov, S.G. Lyapin, Y.V. Grigoriev, I.P. Zibrov, K.M. Kondrina. Carbon, 150, 436 (2019). DOI: 10.1016/j.carbon.2019.05.047
  22. V. Mortet, Z.V. v Zivcova, A. Taylor, M. Davydova, O. Frank, P. Hubik, J. Lorincik, M. Aleshin. Diamond Relat. Mater., 93, 54 (2019). DOI: 10.1016/j.diamond.2019.01.028
  23. Raman Analysis Tool. https://ramantool.pythonanywhere.com/
  24. T.M. Riddick. Zeta-Meter Operating Manual zm-75 (Zeta-Meter, Inc., NY., 1968)
  25. J.D. Clogston, A.K. Patri. Zeta Potential Measurement. In: Characterization of Nanoparticles Intended for Drug Delivery. Methods in Molecular Biology, ed. by E. Scott, McNeil (New Jersey, Humana Press, 2011), v. 697, p. 63-70. DOI: 10.1007/978-1-60327-198-1_6
  26. S. Stehlik, M. Varga, M. Ledinsky, V. Jirasek, A. Artemenko, H. Kozak, L. Ondic, V. Skakalova, G. Argentero, T. Pennycook, J.C. Meyer, A. Fejfar, A. Kromka, B. Rezek. J. Phys. Chem. C, 119 (49), 27708 (2015). DOI: 10.1021/acs.jpcc.5b05259
  27. S. Stehlik, M. Varga, M. Ledinsky, D. Miliaieva, H. Kozak, V. Skakalova, C. Mangler, T.J. Pennycook, J.C. Meyer, A. Kromka, B. Rezek. Sci. Rep., 6 (1), 38419 (2016). DOI: 10.1038/srep38419
  28. А.П. Кощеев. Росс. хим. журн., 52 (5), 88 (2008). [А.Р. Koshcheev. Russ. J. General Chem., 79 (9), 2033 (2009). DOI: 10.1134/S1070363209090357]
  29. T. Petit, H.A. Girard, A. Trouve, I. Batonneau-Gener, P. Bergonzo, J.C. Arnault. Nanoscale, 5 (19), 8958 (2013). DOI: 10.1039/C3NR02492J
  30. A.S. Barnard, M. Sternberg. Diamond Relat. Mater., 16 (12), 2078 (2007). DOI: 10.1016/j.diamond.2007.05.011
  31. A.S. Barnard, M. Sternberg. J. Phys. Chem. B, 110 (39), 19307 (2006). DOI: 10.1021/jp0634252
  32. C.A. Latorre, J.P. Ewen, D. Dini, M.C. Righi. Carbon, 171, 575 (2021). DOI: 10.1016/j.carbon.2020.09.044
  33. M. Sasaki, S. Kano, H. Sugimoto, K. Imakita, M. Fujii. J. Phys. Chem. C, 120 (1), 195 (2016). DOI: 10.1021/acs.jpcc.5b05604
  34. J. Shirafuji, T. Sugino. Diamond Relat. Mater., 5 (6-8), 706 (1996). DOI: 10.1016/0925-9635(95)00415-7
  35. Z. Futera, T. Watanabe, Y. Einaga, Y. Tateyama. J. Phys. Chem. C, 118 (38), 22040 (2014). DOI: 10.1021/jp506046m

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2025 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme