Эксπир
Регистрация / Вход

Одностенные углеродные нанотрубки с аморфной оболочкой

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.513.12.3012
Руководитель работ
Лунин Валерий Васильевич
Продолжительность работ
2008 - 2009, 14 мес.
Бюджетные средства
19,8 млн
Внебюджетные средства
4,2 млн

Разработка лабораторной технологии получения одностенных углеродных нанотрубок (ОСНТ) в аморфной оболочке и создание на их основе принципиально нового источника ионов (ионной пушки) для нанолитографии.

Соисполнители

Организация
ФНМ

Участники проекта

Зам. руководителя работ
Савилов Сергей Вячеславович

Предложения

Разработка и создание источника единичных ионов (ионной пушки) на основе модифицированных одностенных углеродных нанотрубок для нанолитографии.
Тема
Разработка и создание источника единичных ионов (ионной пушки) на основе модифицированных одностенных углеродных нанотрубок для нанолитографии.
Входящий номер
5513
Организация
ФНМ
Руководитель организации-инициатора
Третьяков Юрий Дмитриевич
Допирование углеродных нанотрубок органическими молекулами для получения новых функциональных материалов
Тема
Допирование углеродных нанотрубок органическими молекулами для получения новых функциональных материалов
Входящий номер
5861
Организация
ИХР РАН
Руководитель организации-инициатора
Киселев Михаил Григорьевич
 Показать еще 1 предложение
 Скрыть другие предложения

Этапы проекта

1
11.08.2008 - 15.10.2008
Характеристика выполненных на этапе работ по созданию продукции
2.1. Результаты работы на отчетном этапе
Проведен анализ научно-технической литературы, нормативно- технической документации и других материалов по теме проекта. Проведены патентные исследования. Оптимизирована лабораторная установка, позволяющая получать углеродные нанотрубки в аморфной оболочке. Проведена оптимизация метода синтеза с целью увеличить выход целевого продукта (одностенных нанотрубок в углеродной оболочке) и уменьшения содержании побочных продуктов в получаемом образце. Исходя из разработанных критериев разработана лабораторная технология формирования одностенных углеродных нанотрубок в аморфной оболочке. Определен метод оптимальной подготовки катализатора, разработан температурный режим синтеза, определены оптимальная концентрация углеводородов в газовой смеси и скорость её подачи:
катализатор носитель(Al2O3) : Fe : Mo 16:0.1:0,02
температура синтеза 800-1000 С
время синтеза от 10 мин. (1000 С) до 20 мин. (800 С)
состав реакционной смеси газов 2-4% С2Н2 в водороде
скорость потока смеси газов 0.3-0.6 л/мин.
Синтезированы одностенные углеродные нанотрубки в аморфной оболочке. Полученные углеродные нанотрубки охарактеризованы с помощью микроскопии. В образцах наблюдаются углеродные структуры диаметром от 50 до 130 нм и длиной до нескольких миллиметров, представляющей собой одностенную углеродную нанотрубку (диаметр 2-4 нм) в оболочке, состоящей из неориентированного пироуглерода. Данный продукт целиком соответствует техническому заданию проекта. Разработана методика селективного удаления углеродной оболочки. Выводы
Оптимизирована лабораторная установка для получения углеродных нанотрубок в оболочке аморфного углерода. На основании установленных зависимостей состава конечного продукта от основных параметров синтеза проведена оптимизация метода синтеза.
Полученные образцы углеродных нанотрубок являются углеродной структуры диаметром от 50 до 130 нм и длиной до нескольких миллиметров, представляющей собой одностенную углеродную нанотрубку (диаметр 2-4 нм) в оболочке, состоящей из неориентированного пироуглерода.
Разработана методика селективного удаления пироуглерода с помощью фокусированного лазерного излучения без повреждения углеродной нанотрубки.
Развернуть
2
16.10.2008 - 31.12.2008
Отработана методика манипуляции единичными нанотрубками с помощью установки FEI Quanta 3D 200. Отработаны основные действия с подложкой и единичной нанотрубкой, необходимые для создания устройства для ионной нанолитографии и измерения проводимости единичной нанотрубки. Проведены исследования проводимости единичной нанотрубки в аморфной оболочке. Разработана методика открытия концов одностенной углеродной нанотрубки в оболочке аморфного исключающая повреждение или удаление аморфной оболочки. Разработана методика модификации структуры композита “одностенная нанотрубка-аморфная оболочка” путем внедрения иодидов металлов во внутренний канал одностенной нанотрубки. С помощью просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения подтверждено заполнение канала нанотрубки неорганическими соединениями, установлена степень заполнения и структура одномерного нанокристалла во внутреннем канале композита “одностенная нанотрубка-аморфная оболочка”. Показана возможность модификации структуры композита “одностенная нанотрубка-аморфная оболочка” с помощью лазерного пучка. Установлено что в зависимости от интенсивности лазерного пучка и времени экспозиции возможно удаление аморфного покрытия или разрезание нанотрубки.
Развернуть
3
01.01.2009 - 30.06.2009
Разработаны конструкции и изготовлен экспериментальный образец ионной пушки на основе ОСНТ в аморфной оболочке. Отработаны методы неразрушающей микросварки отдельных нанотрубок в аморфной оболочке.
Развернуть
4
01.07.2009 - 31.10.2009
Исследованы эмиссионные характеристики ионной пушки на основе ОСНТ в аморфной оболочке. Проведено тестирование работы ионной пушки на основе ОСНТ в аморфной оболочке.
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы"

Программное мероприятие

1.3 Проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований и создание научно-технического задела в области индустрии наносистем
Тема
Одностенные углеродные нанотрубки с аморфной оболочкой.
Продолжительность работ
2008 - 2009, 14 мес.
Бюджетные средства
20 млн
Количество заявок
1
Тема
Разработка лабораторных технологий получения и методик комплексного исследования органических и неорганических наноструктур, углеродных нанотрубок с использованием рентгеновского и электронного рассеяния, атомно-силовой и электронной микроскопии.
Продолжительность работ
2008, 3 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Количество заявок
1
Тема
Технологии и оборудование для получения однослойных и многослойных углеродных нанотрубок высокой степени чистоты.
Продолжительность работ
2008 - 2010, 25 мес.
Бюджетные средства
175 млн
Количество заявок
1
Тема
Объемные углеродные материалы на основе фуллеренов и нанотрубок с экстремально-высокими механическими свойствами
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
10 млн
Количество заявок
2
Тема
Исследование возможностей создания комбинированных углеродных нитей с применением фуллеренов и длинномерных углеродных нанотрубок и оценка эффективности их применения в углепластиках и углеродных композиционных материалах.
Продолжительность работ
2011 - 2012, 20 мес.
Бюджетные средства
16 млн
Количество заявок
4