No description available.

No description available.

The aim of this work was experimental study of features of high pressure influence onto tows of double-walled and single-walled carbon nanotubes. The structural transitions for carbon nanotubes subjected to external pressure with changes in the cross section of nanotubes were discovered by the method of molecular dynamics simulation and experimentation study. At higher pressures observed polymerization of carbon nanotubes. In the first section, an overview of current concepts about the structure of single-walled and multi-walled nanotubes and their electrical and mechanical properties are shown, as well as the methods of experimental study of the structure and properties are listed. Raman spectroscopy as one of the most sensitive and informative methods of research of carbon materials has been allocated in a separate paragraph. In the "EXPERIMENTAL" basic characteristics and principle of operation of two used in the work settings: press for creation high pressures and the displays system of the Raman confocal microscope WiTecAlpha AR + 300 have been described. The main conclusions:  Features on the curve of the electrical resistance dependence from the pressure of single-walled CNT correspond to known structural transitions in nanotubes related to changes in the cross section of nanotubes, found at 2 and 7 GPa. The pressure of 50 GPa is not critical for the investigated samples of single-walled nanotubes.  Similar features are found on the curve of the pressure resistance of double-walled CNT at 2 and 21 GPa. It was found that the resistance feature of about 24 GPa associated with the destruction of the external nanotubes structure of the double-walled nanotube. Thus, the assumption of a two-stage mechanism of destruction of double-wall CNT large diameter confirmed.  50 GPa pressure is critical for the investigated double -walled nanotubes. Based on the results, it can be concluded about the destruction of the double-walled CNT is happening at a pressure of 50 GPa. Those data allow us to judge the partial polymerization of double-walled CNT reaching the critical pressure of 50 GPa. / Целью работы являлось экспериментальное исследование особенностей воздействия высокого давления на жгуты двустенных и одностенных углеродных нанотрубок. Методами молекулярно-динамического моделирования и экспериментальным путем были обнаружены структурные переходы для углеродных нанотрубок подвергнутых внешнему давлению, связанные с изменением поперечного сечения нанотрубок. При более высоких давлениях наблюдалась полимеризация углеродных нанотрубок. В первом разделе приведен обзор современных представлений о структуре однослойных и многослойных нанотрубок, их электрических и механических свойствах, а также перечислены методы экспериментального исследования их структуры и свойств. В отдельный пункт была выделена спектроскопия комбинационного рассеяния света, как один из наиболее чувствительных и информативных методов исследования углеродных материалов. В разделе «МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА» были описаны основные характеристики и принцип работы двух использовавшихся в работе установок: пресса для создания высоких давлений и системы отображающей конфокальной микроскопии комбинационного рассеяния WiTecAlpha 300 AR+. Основные выводы работы:  Обнаружены особенности на кривой зависимости электросопротивления от давления одностенных УНТ при 2 и 7 ГПа, соответствующие известным структурным переходам в нанотрубках, и связанные с изменением сечения нанотрубок. Давление 50 ГПа не является критическим для исследованного образца одностенных УНТ.  Обнаружены аналогичные особенности на кривой зависимости сопротивления от давления двустенных УНТ при 2 и 21 ГПа. Было установлено, что особенность сопротивления около 24 ГПа связана с разрушением внешних нанотрубок в структуре двустенных УНТ. Таким образом, подтверждается предположение о двухступенчатом механизме разрушения двустенных УНТ большого диаметра.  Давление 50 ГПа является критическим для исследованных двустенных УНТ. Исходя из полученных результатов, можно сделать вывод о происходящем разрушении ДУНТ при давлении 50 ГПа. Те же данные позволяют судить о частичной полимеризации двустенных УНТ при достижении критического давления 50 ГПа.

Объектом исследования являются электроды на основе нанотубулярного диоксида титана, модифицированные различными способами (термическая обработка, создание композитов с углеродными нанотрубками и частицами металлического никеля). Синтезированные образцы исследовались методом растровой электронной микроскопии и различными электрохимическими методами анализа (гальваностатический заряд-разряд, циклическая вольтамперометрия, импедансная спектроскопия). В результате исследования получены электроды: 1) Т/TiO2-НТ; 2) УНТ/TiO2-НТ; 3) Ni/TiO2-НТ представляющие собой: 1) массивы TiO2-НТ толщиной 3,5 мкм, с внутренним диаметром 70-80 нм и толщиной стенок 30-40 нм; 2) массивы TiO2-НТ с углеродными нанотрубками диаметром 10-30 нм и длиной от десятков нм до десятков мкм на поверхности оксидного слоя; 3) массивы TiO2-НТ, декорированные сферическими наночастицами Ni диаметром 70-100 нм с образованием локальных конгломератов частиц до 500 нм. Результаты работы позволили получить информацию об электрохимических характеристиках синтезированных электродов и преимуществах модификации структур TiO2-НТ для использования их в качестве электродов ионистров. / The object of this research is electrodes based on nanotubular titanium dioxide, modified by various methods (thermal treatment, synthesis of composites with carbon nanotubes and metallic nickel particles). The synthesized samples were investigated by scanning electron microscopy and various electrochemical analysis methods (galvanostatic charge-discharge, cyclic voltammetry, impedance spectroscopy). As a result of the study, were obtained: 1) T/TiO2-NT; 2) CNT/TiO2-NT; 3) Ni/TiO2-NT electrodes, which are: 1) arrays of TiO2-NT 3.5 μm thick, with an inner diameter of 70-80 nm and wall thickness 30-40 nm; 2) arrays of TiO2-NT with carbon nanotubes with a diameter of 10-30 nm and a length from tens of nm to tens of microns on the surface of the oxide layer; 3) arrays of TiO2-NT, decorated with spherical Ni nanoparticles with a diameter of 70-100 nm with the formation of local conglomerates of particles up to 500 nm. The results of the work made it possible to obtain information on the electrochemical characteristics of the synthesized electrodes and the advantages of modifying the TiO2-NT structures to use them as supercapacitor electrodes.

No description available.

No description available.

Объектом исследования являются структуры металл/полупроводник/металл на основе анодированных слоев диоксида титана толщиной от 60 до 500 нм с диаметром нанотрубок от 30 до 60 нм, полученных во фторсодержащем растворе. Цель работы – исследование влияния толщины оксидного слоя, материала электрода и его площади на процессы резистивного переключения сэндвич-структур Ti/TiO2/Ме на основе нанотубулярного диоксида титана. Синтезированы сэндвич-структуры Ti/TiO2-НТ/Au и Ti/TiO2-НТ/Ag с диаметрами мемристивных элементов ≈ 100 мкм и ≈ 5,5 мм. Аттестация образцов проведена методами растровой электронной и оптической микроскопии, рентгенофазового анализа и спектроскопии комбинационного рассеяния. Исследованы ВАХ сфабрикованных структур в полных циклах резистивного переключения и в процессах, симулирующих многократное считывание информации. Получено, что микромемристор Ti/TiO2-НТ/Au с толщиной оксидного слоя 160 нм имеет наилучшие характеристики биполярного переключения среди исследованных. Продемонстрирована работоспособность структуры на протяжении 17 тыс. циклов переключения. Сделан вывод о возможности использования микромемристоров Ti/TiO2-НТ/Au в качестве перспективных элементов резистивной памяти. / The object of investigation of metal/semiconductor/metal structures based on the anodized layer of titanium dioxide. Ones are 60 – 500 nm thick with 30 – 60 nm diameter of nanotubes obtained in fluorine-containing solution. The goal of this paper is to investigate the effect of oxide layer thickness, its electrode material and the area on resistive switching processes in sandwich Ti/TiO2/Me nanotubular structures based on titanium dioxide. Sandwich structures of Ti/TiO2-NT/Au and Ti/TiO2-NT/Ag with diameters of memristive elements about 5.5 mm and 100 µm have been synthesized. Characterization of samples was carried out by scanning electron and optical microscopy, X-ray diffraction and Raman spectroscopy. CVC fabricated structures in the full cycle of the resistive switching and processes simulating multiple reading of information were studied. It was found that Ti/TiO2-NT/Au micromemristor with a thickness of the oxide layer about 160 nm has the best bipolar switching characteristics among studied samples. Structure performance within 17 thousands switching cycles was demonstrated. It is concluded that Ti/TiO2-NT/Au micromemristors were proved to be promising resistive memory elements.

Объектом исследования являлась глюкоза. Актуальность работы заключается в практическом применении бесферментных электрохимических сенсоров для контроля уровня глюкозы в крови при сахарном диабете. Цель работы: разработка бесферментного электрохимического сенсора для определения глюкозы с использованием органических комплексов никеля (II), в качестве чувствительных элементов, и самоорганизующихся слоев полимера с молекулярными отпечатками на основе полиэтиленимина, в качестве селективного элемента. Комплекс ацетилацетонат никеля (II) проявляет электрокаталитические свойства. С помощью полученного сенсора были проведены измерения глюкозы в модельных растворах, имитирующих сыворотку крови. Было выявлено отсутствие влияния посторонних соединений. Полученные ПМО обладают селективностью. Страниц 59, рисунков 47, таблиц 3, библиографических наименований 61. / The object of the study was glucose. The relevance of the work lies in the practical application of enzyme-free electrochemical sensors to control blood glucose levels in diabetes mellitus. Objective: to develop an enzyme-free electrochemical sensor for glucose determination using organic nickel (II) complexes, as sensitive elements, and self-assembled polymer layers with molecular prints based on polyethyleneimine, as a selective element. The nickel (II) acetylacetonate complex exhibits electrocatalytic properties. Using the obtained sensor, glucose was measured in model solutions simulating blood serum. It was revealed the absence of the influence of extraneous compounds. The resulting MIPs have selectivity.

Выпускная квалификационная работа магистра состоит из 7 глав и посвящена бесферментному электрокаталитическому определению глюкозы в щелочной и нейтральной среде с использованием различных модификаторов на основе наноматериалов, а именно карбоксилированных многостенных нанотрубок, наночастиц серебра и наночастиц палладия. В работе приведены аналитические характеристики использованных модификаторов и обоснования выбора наилучшего модификатора. Для обеспечения селективности анализа были получены полимеры с молекулярными отпечатками глюкозы. / Master’s graduation work consists of 7 chapters and is devoted to the non-enzymatic electrocatalytic determination of glucose in an alkaline and neutral medium using various modifiers based on nanomaterials, namely, carboxylated multi-walled nanotubes, silver nanoparticles, and palladium nanoparticles. The paper presents the analytical characteristics of the used modifiers and the rationale for choosing the best modifier.

Разработана методика получения плёночных композиционных наноматериалов на основе гидроксиэтилцеллюлозы и углеродных нанотрубок в магнитном поле и без него. Методом поляризационной микроскопии изучена структура плёнок ГЭЦ/УНТ, полученных в магнитном поле и вне поля. Обнаружено, что полученные плёнки являются анизотропными, что связано с образованием жидкокристаллической фазы при испарении растворителя из раствора. Методом сканирующей электронной микроскопии изучена морфология плёнок ГЭЦ/УНТ, полученных в магнитном поле и вне поля. Показано, что наложение магнитного поля приводит к ориентации УНТ в пленках. Изучена равновесная сорбция паров воды плёнками ГЭЦ/УНТ. Обнаружено, что плёнки, содержащие УНТ, сорбируют меньше воды, чем плёнки без УНТ. Плёнки ГЭЦ/УНТ, полученные в магнитном поле, сорбируют меньше воды, чем плёнки, полученные вне поля. С увеличением содержания УНТ в плёнках наблюдается понижение изотерм сорбции, что может быть связано с дополнительной ориентацией УНТ в магнитном поле и уплотнением структуры плёнок. Рассчитаны разности химических потенциалов Δμ1 и разности химических потенциалов Δμ2, а также средние удельные энергии Гиббса набухания Δg для плёнок ГЭЦ/УНТ, полученных в магнитном поле и вне поля. Установлено, что разности химических потенциалов Δμ2 и энергии Гиббса взаимодействия плёнок ГЭЦ/УНТ с водой отрицательны во всей исследованной области, что говорит о самопроизвольности протекания процесса сорбции и совместимости воды с полимерной композицией. Отмечается, что введение УНТ в ГЭЦ приводит к увеличению значений энергий Гиббса и Δμ2 для плёнок ГЭЦ/УНТ с водой, что свидетельствует об ухудшении взаимодействия воды с полимерной композицией. Такое наблюдение связывается с уплотнением структуры полимера и с невозможностью УНТ сорбировать пары воды. Методом статической сорбции изучено набухание плёнок ГЭЦ/УНТ, полученных в магнитном поле. Показано, что с увеличением содержания УНТ происходит уменьшение степени набухания. Также наблюдается уменьшение степени набухания при приложении магнитного поля. На основании полученных кинетических кривых набухания рассчитаны коэффициенты диффузии. Обнаружено уменьшение коэффициентов диффузии паров воды для плёнок, полученных вне магнитного поля. Для плёнок, полученных в магнитном поле, наблюдается незначительное увеличение коэффициентов диффузии. / A technique has been developed for producing film composite nanomaterials based on hydroxyethylcellulose and carbon nanotubes in a magnetic field and without it. The structure of HEC/CNT films obtained in a magnetic field and outside the field was studied using polarization microscopy. It was found that the resulting films are anisotropic, which is associated with the formation of a liquid crystalline phase upon evaporation of the solvent from the solution. The morphology of HEC/CNT films obtained in a magnetic field and outside the field was studied using scanning electron microscopy. It has been shown that the application of a magnetic field leads to the orientation of CNTs in films. The equilibrium sorption of water vapor by HEC/CNT films was studied. It was found that films containing CNTs absorb less water than films without CNTs. HEC/CNT films obtained in a magnetic field absorb less water than films obtained outside the field. With an increase in the CNT content in the films, a decrease in the sorption isotherms is observed, which may be due to the additional orientation of the CNTs in the magnetic field and the compaction of the film structure. The chemical potential differences Δμ1 and the chemical potential differences Δμ2, as well as the average specific Gibbs swelling energies Δg for HEC/CNT films obtained in a magnetic field and outside the field, were calculated. It was found that the differences in chemical potentials Δμ2 and the Gibbs energy of interaction between HEC/CNT films and water are negative throughout the entire studied region, which indicates the spontaneous occurrence of the sorption process and the compatibility of water with the polymer composition. It is noted that the introduction of CNTs into HEC leads to an increase in the Gibbs energies and Δμ2 for HEC/CNT films with water, which indicates a deterioration in the interaction of water with the polymer composition. It is noted that the introduction of CNTs into HEC leads to an increase in the Gibbs energies and Δμ2 for HEC/CNT films with water, which indicates a deterioration in the interaction of water with the polymer composition. This observation is associated with compaction of the polymer structure and the inability of CNTs to sorb water vapor. The swelling of HEC/CNT films obtained in a magnetic field was studied using the static sorption method. It has been shown that with increasing CNT content, the degree of swelling decreases. A decrease in the degree of swelling is also observed when a magnetic field is applied. Based on the obtained swelling kinetic curves, diffusion coefficients were calculated. A decrease in the diffusion coefficients of water vapor for fruits and vegetables outside the magnetic field was found. For films produced in a magnetic field, a significant increase in diffusion coefficients is observed.