Введение
2. Обзор литературы 11
2.1. История открытия ОСНТ и их синтез 11
2.1.1. Электродуговой метод 13
2.1.2. Лазерное распыление 15
2.1.3. Каталитический крекинг углеводородов 16
2.1.4. Механизмы роста ОСНТ 19
2.1.5. Разделение ОСНТ 20
2.2. Структура и свойства ОСНТ 21
2.2.1. Структура и классификация ОСНТ 21
2.2.2. Зонная структура и электронные свойства ОСНТ 23
2.2.3. Физические свойства углеродных нанотрубок 26
2.3. Исследование ОСНТ 28
2.3.1. Сканирующая туннельная микроскопия 29
2.3.2. Просвечивающая электронная микроскопия 30
2.3.3. Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия 31
2.3.4. Исследование поверхности и пористости 32
2.3.5. Нейтронная дифракция 34
2.3.6. Рентгеновская дифракция 35
2.3.7. Оптическая спектроскопии 36
2.3.8. Фотолюминесцентная спектроскопия 38
2.3.9. ИК-спектроскопия 39
2.3.10. Спектроскопия комбинационного рассеяния 39
2.4. Заполнение ОСНТ неорганическими соединениями 44
2.4.1. Заполнение ОСНТ в процессе их роста (in-situ) 47
2.4.2. Заполнение ОСНТ после синтеза (ex-situ) 49
2.4.2.1. Открытие концов ОСНТ 50
2.4.2.2. Заполнение ex-situ из газовой фазы 51
2.4.2.3. Заполнение ex-situ из жидкой фазы 53
2.4.2.3.1. Использование суспензий и растворов 55
2.4.2.3.2. Использование расплавов 59
2.5. Исследование композитов Х@ОСНТ 63
2.5.1. Исследование структуры, морфологии и химического состава композитов Х@ОСНТ 64
2.5.2. Исследование функиональных свойств композитов Х@ОСНТ 67
3. Экспериментальная часть 72
3.1. Синтез и очистка ОСНТ 72
3.2. Открытие концов ОСНТ 72
3.3. Синтез композитов "одномерный кристалл@ОСНТ" 72
3.3.1. Заполнение ОСНТ легкоплавкими соединениями 72
3.3.1.1. Заполнение ОСНТ галогенидами металлов 74
3.3.1.1.1. Заполнение ОСНТ хлоридам меди (CuCl) и серебра (AgCl) 74
3.3.1.1.2. Заполнение ОСНТ бромидами меди (CuBr) и серебра (AgBr) 74
3.3.1.1.3. Заполнение ОСНТ йодидами калия (КІ), меди (Cul) и серебра (Agl) 74
3.3.1.2. Заполнение ОСНТ халькогенами (S, Se, Те) 75
3.3.2. Заполнение ОСНТ "тугоплавкими" соединениями MX (M=Zn, Cd, Pb, X=S,Se,Te) 76
3.3.2.1. Первая стадия - заполнение ОСНТ йодидами цинка (Znb), кадмия (Cdl2) и свинца (РЫ2) 78
3.3.2.2. Вторая стадия — проведение химической реакции в каналах ОСНТ 78
3.3.2.3. Оптимизация условий синтеза композита РЬТе@ОСНТ 79
3.4. Исследование композитов Х@ОСНТ
3.4.1 .Метод капиллярной конденсации N2 при 77 К 80
3.4.2. ПЭМ высокого разрешения 80
3.4.2.1. Моделирование структур и изображений ПЭМ для одномерных кристаллов в композитах Х@ОСНТ 81
3.4.3. Рентгеноспектральный микроанализ 82
3.4.4. Масс-спектрометрия 82
3.4.5. Спектроскопия комбинационного рассеяния 82
3.4.6. Оптическая спектроскопия 83
4. Результаты и их обсуждение 84
4.1. Одностенные углеродные нанотрубки 84
4.2. Композит К1@ОСНТ 89
4.3. Композиты CuHal@OCHT (Hal=Cl, Br, I) 92
4.4. Композиты AgHal@OCHT (Hal=Cl, Br, I) 104
4.5. Композиты Chalc@OCHT (Chalc=S, Se, Те) 114
4.6. Композиты MX@OCHT 120
4.6.1. Композиты CdX@OCHT(X=S,Se, Те) 121
4.6.2. Композиты ZnX@OCHT (X=S, Se, Те) 129
4.6.3. Композиты PbX@OCHT (X=S, Se, Те) 136
4.7. Обобщение результатов 143
5. Выводы 149
6. Список литературы 151
