Кукушкин Дмитрий Юрьевич Разработка физико-технических основ электроимпульсного метода синтеза наночастиц металлов и сплавов в жидкой диэлектрической среде

Краткое описание

Кукушкин Дмитрий Юрьевич Разработка физико-технических основ электроимпульсного метода синтеза наночастиц металлов и сплавов в жидкой диэлектрической среде
ОГЛАВЛЕНИЕ ДИССЕРТАЦИИ
кандидат наук Кукушкин Дмитрий Юрьевич
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИ СИНТЕЗА И ПРИМЕНЕНИЯ НАНОМАТЕРИАЛОВ В ЭНЕРГЕТИКЕ, МИКРОЭЛЕКТРОНИКЕ И БИОТЕХНОЛОГИИ

1.1 Наночастицы

1.2 Методы получения наночастиц в жидкой среде

1.2.1 Физические методы

1.2.2 Комбинированные методики получения частиц (физико-химические)

1.2.3 Биологические методы

1.2.4 Химические методы

1.3 Применение наночастиц и наноматериалов в электронике и биотехнологии

1.3.1 Проблемы защиты радиоэлектронной аппаратуры от микроорганизмов

1.3.2 Нанобиотехнология и наномедицина

1.3.3 Аккумуляторные батареи

1.4 Выводы и постановка задачи

ГЛАВА 2 РАЗРАБОТКА ВЫСОКОВОЛЬТНОГО ЭЛЕКТРОИМПУЛЬСНОГОМЕТОДА И ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ НАНОЧАСТИЦ МЕТАЛЛОВ В ЖИДКИХ СРЕДАХ

2.1 Разработка экспериментальной установки для исследования электрического разряда в жидкости

2.1.1 Принцип действия установки

2.1.2 Блок питания

2.1.3 Электродная система

2.1.4 Система автоматического контроля разрядного промежутка

2.1.5 Система прокачки жидкости

2.1.6 Высоковольтный коммутатор

2.1.7 Система контроля технологического процесса по электрическим параметрам

2.2 Исследование по отработке режимов получения наночастиц токопроводящих материалов в жидких средах с заданными параметрами

2.3 Конструкторская реализация экспериментальной установки для генерации наночастиц в жидких средах и рекомендации для дальнейшего совершенствования

2.4 Методика исследования параметров разряда в жидкости

2.4.1 Измерения и регистрация тока высоковольтных импульсов напряжения наносекундного диапазона

2.4.2 Исследование структуры разрядного импульса на опытном образце

2.4.3 Технико-экономические параметры

2.5 Выводы

ГЛАВА 3 ИССЛЕДОВАНИЕ ЖИДКИХ СРЕД, СОДЕРЖАЩИХ НАНОЧАСТИЦЫ МЕТАЛЛОВ, ПОЛУЧЕННЫХ ВЫСОКОВОЛЬТНЫМ ЭЛЕКТРОИМПУЛЬСНЫМ МЕТОДОМ

3.1. Измерение концентрационных параметров раствора

3.1.1 Метод взвешивания сухого осадка

3.1.2 Методы контроля концентрации коллоидного раствора

3.1.3 Метод измерения интенсивности опалесценции и подсчета частиц

3.2. Измерение размеров наночастиц и их распределения в полученных жидких средах

3.2.1 Исследование с помощью электронной микроскопии

3.2.2 Исследование с помощью туннельной микроскопии

3.2.3 Исследование с помощью оптических методов

3.3 Исследование спектральных характеристик растворов

3.3.1 Использование эффекта поверхностного плазмонного резонанса для контроля параметров коллоидного раствора серебра

3.3.2 Разработка методики экспресс контроля состояния коллоидного раствора серебра на базе измерения спектральных характеристик

3.4 Исследование агрегативной устойчивости растворов

3.5 Выводы

ГЛАВА 4 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ФОРМИРОВАНИЯ НОВЫХ МАТЕРИАЛОВ С ЗАДАННЫМИ СВОЙСТВАМИ НА ОСНОВЕ НАНОЧАСТИЦ МЕТАЛЛОВ

4.1 Электроимпульсная технология осаждения тонких слоев металлов на сверхпористые поверхности

4.1.1. Обоснование выбора электродных материалов

4.1.2 Выбор наночастиц металлов для металлизации отдельных волокон углеродистого материала

4.2 Разработка наноструктурированных электродных материалов для суперконденсаторов

4.2.1 Исследование структуры покрытий при комплексном осаждении титана в вакууме, а серебра и никеля из жидкой фазы методом электрофореза

4.2.2 Влияние электрического напряжения на процесс электрофоретического осаждения наночастиц металлов

4.2.3 Влияние температуры на процесс электрофоретического осаждения наночастиц металлов

4.2.4 Влияние скорости потока гидрозоля на электрофоретическое осаждение наночастиц металлов

4.2.5 Влияние площади соприкосновения электродных материалов на электрические параметры ячейки КС

4.3 Исследование бактерицидных свойств наночастиц металлов

4.3.1 Исследование биологических свойств различных жидких сред. содержащих наночастицы металлов, полученные электроимпульсным методом

4.3.2. Исследование бактерицидной активности раствора серебра

4.3.3 Испытания бактерицидных свойств поверхностей, обработанных раствором

серебра

4.4 Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список использованных источников