Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 9
1.1. Электрофотография 9
1.1.1. Современная электрофотография .9
1.1.2. История электрофотографии .10
1.1.2.1. Раннее развитие электрофотографии .10
1.1.2.2. Становление классической электрофотографии .14
1.1.2.3. Электрофотография в России 16
1.1.2.4. Появление электрофотографической технологии цифровой печати 16
1.1.2.5. Этапы позднего развития электрофотографии 18
1.1.3. Процессы и технологии электрофотографии 19
1.2. Тонер 31
1.3. Способы изготовления тонеров .35
1.4. Способы проявления
1.4.1. Проявление магнитной кистью из двухкомпонентного проявителя 39
1.4.2. Проявление однокомпонентным магнитным проявителем 43
1.4.3. Проявление однокомпонентным немагнитным проявителем .44
1.4.4. Гибридное проявление .45
1.5. Нанотехнологии 47
1.5.1. Особые свойства как результат наноразмерности 48
1.5.2. Технологии наночастиц и их применение .50
1.5.2.1. Применение наночастиц .53
1.6. Углеродные нанотрубки .54
1.6.1. Структура 54
1.6.2. Свойства 55
1.6.2.1. Механические 55
1.6.2.2. Электрические 56
1.6.2.3. Тепловые .57
1.6.2.4. Химические 57
1.6.2.5. Оптические 58
1.6.3. Методы выращивания 58
1.6.3.1. Очистка и функционализация 58
1.6.3.1.1. Окисление МСУНТ и ОСУНТ 59
1.6.3.1.2. Функционализация 60
1.7. Способы производства электропроводящих покрытий 62
1.7.1. Вакуумное напыление 62
1.7.2. Способ литографии 64
1.8. Электропроводящие устройства .66
1.8.1. Резисторы .66
1.8.2. Технология радиочастотной идентификации
1.8.2.1. Преимущества радиочастотной идентификации 74
1.8.2.2. Недостатки радиочастотной идентификации .76
1.8.2.3. Применение RFID .76
1.9. Заключение к главе 1 .77
Глава 2 79
2.1. Теоретическое обоснование увеличения электрической проводимости 79
2.2. Объекты исследования. Основные характеристики .80
2.3. Четырехзондовый метод измерения электрической проводимости 82
2.4. Электрическая проводимость тонеров 85
2.5. Температурная обработка 87
2.6. Заключение к Главе 2 .90
Глава 3 .92
3.1. Добавки 92
3.1.1. Графит (грифель) 93
3.1.2. Графит чистый 94
3.1.3. Графен
3.1.3.1. Механический метод .95
3.1.3.2. Метод дугового разряда
3.1.4. Сажа .97
3.1.5. Активированный уголь 99
3.1.6. Наночастицы серебра с диоксидом кремния (порошок) 100
3.1.7. Дисперсия наночастиц серебра в АОТ-изооктане 101
3.1.8. Используемые углеродные нанотрубки .101
3.1.9. PEDOT:PSS .105
3.1.10. Введение добавок .106
3.2. Механическая обработка .109
3.3. Дополнительная обработка 112
3.4. Использование в электрофотографии .115
3.5. Заключение к Главе 3 .118
Выводы. 119
Список использованных источников .
- История электрофотографии
- Проявление однокомпонентным немагнитным проявителем
- Четырехзондовый метод измерения электрической проводимости
- Дисперсия наночастиц серебра в АОТ-изооктане
Введение к работе
Актуальность темы диссертационного исследования. Печатная технология в настоящее время становится все более востребованной в области электроники и микроэлектроники, где широко применяются электропроводящие покрытия. Разработка высокотехнологичных и одновременно простых и недорогих методов нанесения электропроводящих покрытий является актуальной проблемой. Применение бытовых принтеров в печати микросхем выглядит выгодным и технологичным способом, одно из основных преимуществ которого состоит в возможности применения гибкой подложки. Также можно сказать, что такой способ изготовления электропроводящих покрытий более экономичный, быстрый и менее энергозатратный, чем традиционный метод напыления, вакуумная технология, литография.
Уже существуют работы по созданию электропроводящих покрытий способом струйной печати. Однако печать микросхем методом электрофотографии еще никто не рассматривал, что подтверждается патентным поиском (отсутствуют патенты на изготовление электропроводящих покрытий, отвечающих омическому закону, в частности радиочастотных меток, идентификаторов, а также резисторов). Следует отметить, что электрофотография является более экономичным способом, нежели струйная печать. Методами печати можно создавать активные элементы различных электронных устройств (маркеры, идентификаторы, гибкие электропроводящие контуры, RFID-метки).
В работе рассмотрена возможность создания электропроводящих пленочных покрытий на основе сухих тонеров методом электрофотографической печати. Низкая электрическая проводимость покрытий, как предполагается, связана с влиянием диэлектрической оболочки углеродных пигментов тонера, которая служит барьером для переноса носителей заряда. Предложены способы уменьшения влияния диэлектрической оболочки на электрическую проводимость тонерных покрытий.
Этого можно добиться тремя способами: изменить состав тонера, использовать механическую обработку или дополнительную обработку.
В качестве подложки будем использовать полимерную пленку. Необходимая проводимость будет лежать в пределах проводимости углерода (черной краски).
Цель работы – модификация электрофотографических тонеров, позволяющих получать электропроводящие покрытия.
Решенная научная задача заключается в существенном увеличении электрической проводимости напечатанных тонером покрытий за счет введения различных электропроводящих добавок в состав тонера, а также с помощью обработки смесей и последующей обработки напечатанных тонерных покрытий.
Научная новизна данной работы заключается в теоретическом обосновании увеличения электрической проводимости тонера за счет взаимодействия электропроводящих добавок с диэлектрической полимерной оболочкой и за счет влияния дальнейшей обработки на готовые тонерные покрытия. Установлена омическая зависимость взаимодействия электропроводящих добавок с тонером и влияния дальнейшей обработки тонера на повышение электрической проводимости слоя.
Практическая значимость работы:
– установлены типы добавок, их оптимальная концентрация для увеличения электрической проводимости покрытия;
– определены способы обработки тонерных покрытий для увеличения их электрической проводимости;
– экспериментально установлены режимы обработки тонерных покрытий, обеспечивающие повышение электрической проводимости;
– показана возможность использования изготовленной тонерной смеси в электрофотографическом цифровом печатном процессе.
Степень достоверности результатов исследования.
Достоверность и обоснованность научных результатов и выводов исследования обеспечивается обоснованностью методологических подходов и принципов, использованием высокопрецизионного научного оборудования, применением статистических методов обработки экспериментальных результатов.
Обоснованность научных положений, полученных автором, рекомендаций и выводов обеспечивается также достаточным количеством использованных библиографических источников.
Объектами исследования являются готовые тонеры с их изначальным составом и подложки, на которые наносились тонерные покрытия. Основные характеристики объектов исследования представлены в таблицах 1, 2, 3.
В качестве метода исследования был использован метод четырехзондового измерения электрической проводимости.
Апробация работы происходила в виде докладов и обсуждений на заседании кафедры ИТПиУП МГУП им. Ивана Федорова, а также на научной конференции аспирантов и молодых ученых МГУП имени Ивана Федорова (2014 год). По теме диссертационной работы опубликовано 4 научные статьи.
На защиту выносятся следующие положения:
– основные этапы технологии приготовления тонерной смеси с различными добавками, дающими увеличенную электрическую проводимость тонерного покрытия за счет их взаимодействия с диэлектрической полимерной оболочкой частиц;
– определение величины электрической проводимости покрытий из тонерных смесей для оценки их пригодности в качестве электропроводящих покрытий;
– определение возможности использования изготовленной тонерной смеси для печати на коммерчески доступном электрофотографическом оборудовании.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, выводов и библиографического списка использованных источников. Общий объем работы составляет 131 страницу, включая 38 рисунков, 14 таблиц и 5 уравнений.
История электрофотографии
На первых подступах к электрофотографии исследователи и изобретатели еще брали за основу не фотоэлектрические, а электролитические процессы. При этом методом электролиза на материал наносился слой красителя, по конфигурации повторяющий фигурный электрод. Действие света использовалось для усиления процесса электролитического осаждения меди при изготовлении клише. Только в 1907- 1909 годах появился ряд германских патентов на способ и устройство для осуществления способа передачи на расстояние изображений с помощью селена - будущего основного элемента классической электрофотографии.
Способ регистрации световой информации путем использования фотопроводимости был предложен Е. Гориным (1916). Впервые появляется термин «электрофотография». По методу Горина полупроводниковый слой наносился на торцы металлической щетки в плоскости проецируемого изображения. Действие света усиливало проходящий через щетку ток и изменяло окраску электрохромной бумаги. Изобретение осталось нереализованным, а различные варианты применения фоточувствительных элементов (уже в виде пластин) встречаются у многих изобретателей начала XX века [15].
В 1928 г. П. Шеленьи начал проявлять полученный на экране ЭЛТ потенциальный рельеф, опыливая его мелкораздробленным красителем. В 1932 г. был предложен метод избирательного переноса слоя порошка, контактирующего с фоточувствительной пластиной.
Итак, усилиями отдельных изобретателей были созданы основные элементы электрофотографического процесса. Эти элементы послужили основой для создания электрофотографического процесса.
Возникновение классической электрофотографии со всеми характерными элементами связано с именем Честера Карлсона - он разработал процесс в его настоящем пониманий.
Работая в патентных фирмах, Карлсон имел дело с копированием документов, что тогда было доступно только путем перепечатывания или фотографирования. В 1935 г. он начал поиски новых, более быстродействующих методов копирования. Сначала это были процессы, основанные на применении электрохромных материалов в сочетании с фотополупроводниковым слоем между электродами. Однако получаемые токи были слишком слабые для визуализации качественного изображения. Идея Шеленьи о порошковой визуализации способствовала возникновению патента Карлсона [12], заявленного в 1937 г. и описывающего процесс электрофотографии. В патенте [13], заявленном в 1939 г. и выданном в 1942 г. имеются уже все элементы классической электрофотографии: Способ получил название «ксерография» (от греческого «Kseros» -сухой).
Создавая основы классической электрофотографии, Карлсон встретился [14] с большими трудностями, характерными для многих изобретателей. Делал макеты аппаратуры, пытался заинтересовать изобретением различные фирмы, но безуспешно. Только в 1944 г. более широкие исследования были начаты в Институте им. Баттеля в городе Коломбус. Были изготовлены слои из возогнанного антрацена и серы на цинковых пластинах, получены плавкие тонеры, проведены исследования процесса. Благодаря проведенным исследованиям и разработке новых материалов, качество и стабильность результатов улучшилось. И если сначала многие на электрофотографию смотрели как на странный процесс, который может найти ограниченное применение в области графических искусств, то впоследствии прорисовались возможности ее применения в копировально-множительной технике. Начался этап расширения исследований и первого практического применения. IV. Практическое признание электрофотографии (1946-1957 гг.).
Интенсивное развитие электрофотографии началось с того момента, когда американские фирмы почувствовали возможность ее практического применения в аппаратуре [15, 16] и предстоящие большие прибыли. Ориентировочно это можно отнести к 1946 г. В этом году лицензии на патенты Карлсона приобрела фирма «Halloid Со» (г. Рочестер) и стала финансировать исследования в данной области. Эра изобретателей -одиночек и отдельных групп - в электрофотографии кончилась, образовались небольшие коллективы исследователей и разработчиков. В 1947-1948 годах были сделаны первые публичные сообщения о новом методе с большой рекламой в печати. Уже в 1950 г. фирма «Halloid Со» создала первые ЭФГ-аппараты: оборудование для изготовления форм офсетной печати Xerox Litmaster и плоскостной электрофотоаппарат Xerox Camera № 1. В 1953- 1955 годах начались работы по созданию автоматизированных ротационных копировальных машин [8].
Проявление однокомпонентным немагнитным проявителем
Гибридное проявление является бесконтактным однокомпонентным немагнитным проявлением. Закономерности бесконтактного проявления немагнитным тонером такие же, как для магнитного тонера. Отличие в том, что тонер не притягивается к проявляющему валику магнитным полем.
При проявлении немагнитным тонером равномерная зарядка частиц тонера более затруднена, чем при использовании двухкомпонентного проявителя. Высокое качество однокомпонентного проявления и высокое качество зарядки тонера в двухкомпонентном проявителе сочетаются в гибридном проявлении.
Вариант гибридного проявления разработан для технологии Image оп Image, реализованной в полноцветной цифровой печатной машине Xerox DC iGепЗ. В технологии Image оп Image полноцветное изображение получается на фоторецепторе наложением друг на друга однокрасочных цветоделенных изображений. Изображение формируется четырьмя красками СМУК, каждая из которых представляет сухой тонер. При проявлении СЭИ производится осаждение тонера на уже имеющееся порошковое тонерное изображение другого цвета. Поэтому необходимо принимать меры против разрушения этого изображения. При классическом проявлении магнитной кистью из двухкомпонентного проявителя кисть касается фоторецептора и может стереть уже имеющееся изображение. При однокомпонентном проявлении с зазором контакта нет, но тонер получает за счет переменного поля, направленного перпендикулярно поверхности фоторецептора, повышенную кинетическую энергию и при осаждении ударяется о фоторецептор с увеличенной силой. Кроме того, переменное электрическое поле между валиком и фоторецептором воздействует на тонер, уже находящийся на фоторецепторе, повреждая тонерное изображение. Поэтому ни один из указанных способов проявления не может быть использован в технологии Image оп Image (IOI) [23].
Основная проблема, которая должна быть решена, чтобы сделать такую проявляющую систему доступной, заключается в уменьшении тонерной адгезии, и при этом кулоновские силы скрытого изображения должны быть больше силы адгезии тонера. К сожалению, экспериментально показано, что тонерная адгезия всегда очень высока, по крайней мере, в 10 раз больше, чем предполагается простой теорией, которая основана на расчетах силы (заряда) изображения, которые допускают, что заряженную тонерную частицу можно представить, если поместить весь заряд в ее центр. Такие теории предполагали рассчитать высокую тонерную адгезию, но они не привели к предположениям значительного уменьшения адгезии. В последнее время значительные результаты, как в теории, так и в практике, были достигнуты в области тонерной адгезии. Основываясь на концепции, что тонерная адгезия определяется электростатическими ближайшими силами, тонеры начали производиться с более низкой адгезией, чем была доступна раньше. Это преимущество позволило сделать однокомпонентную систему прямого проявления доступной.
Эта бесконтактная однокомпонентная система делает возможным способ image-on-image, где тонерное изображение может быть получено на фоторецепторе. Такой способ позволяет уменьшить размер электрофотографической машины из-за отсутствия промежуточных ремней переноса или цилиндров или других приспособлений для переноса тонерного изображения на бумагу. Из этого следует, что такая проявляющая система идеально подходит для электрофотографических машин меньшего размера и меньшей цены [37].
В настоящее время наночастицы используются для улучшения свойств тонера. Для того чтобы рассказать, как влияют наночастицы на свойства тонера, необходимо рассмотреть их способы получения, основные свойства и физико-химические свойства твердого тела.
Благодаря наноструктурным операциям возникло много новых отраслей производства.
Нанометровый диапазон измерений открывает принципиально новые возможности для создания новых материалов и технологий, поскольку в этом диапазоне происходит изменение очень многих физических и химических свойств материалов. В настоящее время это одна из наиболее динамично развивающихся областей науки, и здесь происходит огромное накопление теоретического, методического и экспериментального материала. Выделение наноиндустрии в самостоятельную отрасль промышленности произошло относительно недавно, только в последнее десятилетие ХХ века и связано это со значительными успехами в области исследования нанообъектов и с возникновением новых наноматериалов и нанотехнологий. Для того чтобы понять и оценить возможности наноструктур, необходимо первоначально определить, какие методы исследования могут быть для них использованы, а какие нет. Одной из отличительных особенностей различных типов наноструктур является наличие у них развитой поверхности, которая обладает огромным разнообразием свойств, что, в свою очередь, привело к разработке новых методов исследования. К таким новым методам относятся: полевая, ионная, ИК- и оптическая спектроскопия, метод дифракции электронов и различные виды электронной микроскопии, мессбауэровская спектроскопия. Большое применение нашли ранее разработанные методы ядерно-магнитного резонанса и электронный парамагнитный резонанс [38].
Четырехзондовый метод измерения электрической проводимости
Как область печатной технологии, так и область нанотехнологии являются довольно востребованными в настоящее время. Наночастицы, обладая различными свойствами, способны радикально изменить показатели тонера. Разнообразие областей применения наночастиц увеличивается с каждым днем. Наночастицы широко используются в качестве специальных добавок или исходных продуктов для изготовления эмульсий, композитов и покрытий. Это доказывает, что их можно использовать и в технологии электрофотографии. Нанонаполнители позволяют улучшить ряд свойств полимерных материалов, в том числе и электрическую проводимость. А электрические свойства являются одними из основных свойств углеродных нанотрубок.
По заявлению компании ООО «Углерод Чг» скоро производство углеродных нанотрубок подешевеет в разы, а это значит, что их можно будет поставить на промышленное производство. Таким образом, при использовании углеродных нанотрубок в качестве добавок к тонеру для повышения его электрической проводимости, печатная технология электропроводящих покрытий станет очень актуальной. Кроме того, применение бытовых принтеров в печати микросхем выглядит довольно выгодным и технологичным способом, одно из основных преимуществ которого состоит в возможности применения гибкой подложки. Также следует отметить, что такой способ изготовления электропроводящих покрытий более экономичный, быстрый и менее энергозатратный, чем традиционный метод напыления. Уже существуют работы по созданию электропроводящих покрытий способом струйной печати [93, 94, 95, 96]. Однако печать электропроводящих покрытий методом электрофотографии еще никто не рассматривал, что подтверждается патентным поиском (отсутствуют патенты на изготовление электропроводящих покрытий, отвечающих омическому закону, в частности радиочастотных меток, идентификаторов, а также резисторов). К тому же электрофотография является более экономичным способом, нежели струйная печать.
Таким образом, станет возможным создание активных элементов различных электронных устройств (маркеров, идентификаторов, гибких электропроводящих контуров, RFID-меток) методами электрофотографической печати. Глава 2
Низкая электрическая проводимость покрытий, как предполагается, связана с влиянием диэлектрической оболочки углеродных пигментов тонера, которая служит барьером для переноса носителей заряда. Полимер в составе тонера составляет более 80% от общей тонерной массы. Он отвечает за основные свойства тонер, такие как трибоэлектрические и термопластические. Необходимо измерить электрическую проводимость тонерных покрытий, чтобы понять могут ли тонеры проводить ток, если их модифицировать. Для этого необходимо изменить структуру диэлектрической тонерной полимерной оболочки. Предложены способы уменьшения влияния диэлектрической оболочки на электрическую проводимость тонерных покрытий. Этого можно добиться тремя способами: изменить состав тонера; использовать механическую обработку тонера или тонерных смесей; произвести дополнительная обработка, химическую, радиационную или ИК-облучение с целью графитизации полимерной оболочки тонера.
Если такие способы модифицирования тонера покажут положительные результаты, можно будет сделать положительный вывод о возможности увеличения электрической проводимости тонера, а это является путем к созданию электропроводящих элементов электронных микросхем. 2.2. Объекты исследования. Основные характеристики
Для проведения эксперимента были выбраны готовые тонеры с их изначальным составом и подложки, на которые наносились тонерные покрытия. Основные характеристики объектов исследования представлены в таблицах 2.2.1, 2.2.2 и 2.2.3.
На первом этапе эксперимента были изготовлены образцы для последующего измерения электрической проводимости. Для изготовления образцов использовалось закрепление тонера на выбранных подложках под воздействием нагрева в печи до 100С, имитирующего фьюзерное закрепление в электрофотографическом процессе. На рисунках 2.2.1 и 2.2.2. показаны образцы после температурной обработки.
Электрическая проводимость пленочного покрытия на каждой подложке была определена с помощью четырехзондового метода [100]. Значение электрической проводимости рассчитывали на основании результатов измерений вольт-амперной характеристики (ВАХ). Схематическое изображение эксперимента показано на рис. 2.3.1.
При измерении ВАХ на внешние электроды подавали ток I от источника тока Keithley 2400 (рис. 2.3.2), а падение напряжения между внутренними электродами регистрировали с помощью измерителя Keithley 236 (рис. 2.3.3). Таким образом, влияние контактного сопротивления на ВАХ было исключено. Расчет электрической проводимости производится на участке вольтамперной характеристики, отвечающему закону Ома, с помощью программы 4-electrode method.vi (рис. 2.3.4).
Дисперсия наночастиц серебра в АОТ-изооктане
Активированный (активный) уголь — пористое вещество, которое получают из различных углеродосодержащих материалов органического происхождения: древесный уголь (марки активированного угля БАУ-А, ОУ-А, ДАК [116] и др.), каменноугольный кокс (марки активированного угля АГ-3, АГ-5, АР и др.), нефтяной кокс, кокосовый уголь и др. Содержит огромное количество пор и поэтому имеет очень большую удельную поверхность на единицу массы, вследствие чего обладает высокой сорбционной способностью. 1 грамм активированного угля в зависимости от технологии изготовления имеет поверхность от 500 до 1500 м [117]. Применяют в медицине и промышленности для очистки, разделения и извлечения различных веществ. Активированные угли на основе скорлупы кокосов характеризуются большей долей микропор (до 2 нм), на основе каменного угля — большей долей мезопор (2—50 нм). Большая доля макропор характерна для активированных углей на основе древесины (более 50 нм). Твёрдость - это мера сопротивления активированного угля истиранию. Есть значительные различия в твердости активированного угля, в зависимости от сырья и уровня активности [118].
Активированный (или активный) уголь (от лат. carbo activatus) — это адсорбент - вещество с высоко развитой пористой структурой, которое получают из различных углеродсодержащих материалов органического происхождения, таких как древесный уголь, каменноугольный кокс, нефтяной кокс, скорлупа кокоса, грецкого ореха, косточки абрикоса, маслины и других плодовых культур. Наилучшим по качеству очистки и сроку службы считается активированный уголь (карболен), изготовленный из скорлупы кокоса, а благодаря высокой прочности его можно многократно регенерировать.
Активированный уголь с точки зрения химии – это одна из форм углерода с несовершенной структурой, практически не содержащая примесей. Активированный уголь на 87-97 % по массе состоит из углерода, также может содержать водород, кислород, азот, серу и другие вещества. По своему химическому составу активированный уголь сходен с графитом, материалом, используемым, в том числе в обычных карандашах. Активный уголь, алмаз, графит – это все различные формы углерода, практически не содержащие примесей [119].
Использовалась добавка наночастиц серебра с диоксидом кремния. Как известно диоксид кремния является поверхностной добавкой к тонеру и хорошо садится на его частицы. Используется для увеличения сыпучести тонерного порошка. Поэтому было предположено, что смесь наночастиц серебра с диоксидом кремния хорошо сядет на тонерные частицы и увеличит проводимость готового покрытия. Данная функциональная реологическая добавка на основе наноразмерного диоксида кремния и серебра (SiO2 и НЧ Ag) была изготовлена в лаборатории нанокомпозитных материалов компании «Ланаком» (название добавки - "Реалм-1").
Образец реологической добавки Реалм-1 на основе диоксида кремния, был модифицирован в момент синтеза наночастиц металлов в обратномицеллярных системах 0.15 М АОТ в изооктане в присутствии AgNO3. Использованный носитель представляет собой высокодисперсный, высокоактивный, аморфный, пирогенный диоксид кремния (химическая формула – SiO2), получаемый пламенным гидролизом четыреххлористого кремния (SiCl4) марки «Орисил 380», ТУ 24.1-31695418-002-2003, молекулярная формула: SіО2, молекулярный вес: 60,08, масс.% не менее 99,9. По данным изготовителя исходный размер частиц находится в диапазоне 5-15 нм и «Орисил-380» обладает наивысшей удельной поверхностью по сравнению с другими марками гидрофильных Орисилов: - удельная поверхность, м2/г, по методу БЭТ: 380±40; - рН суспензии: 3,6-4,3; - насыпная плотность, г/л: 50 (неуплотненного), 110 (уплотненного). Содержание серебра (в пересчете на г-ион) в образце Реалм-1- Ag
0.04%, определено по Методике выполнения измерений элементного состава проб методом лазерно-искрового эмиссионного спектроанализа с использованием экспресс-анализатора элементного состава объектов природной среды (ЛИЭС).
Металлические частицы хорошо проводят электрический ток, поэтому в качестве добавки была использована дисперсия наночастиц серебра в АОТ-изооктане, полученная радиационно-химическим синтезом в омега-8. Также предполагалось, что электрическая проводимость улучшится, если приготовить в качестве добавки смесь раствора наночастиц серебра в АОТ-изооктане с графитом (грифелем).
Данная добавка представляет собой обратно мицеллярный раствор наночастиц серебра (НЧ Ag) при =5.0 при исходной концентрации AgNO3, равной 0.3 М [120].
Ну и в качестве последней добавки использовали углеродные нанотрубки. Как известно, существуют одностенные углеродные нанотрубки (ОСУНТ) и многостенные углеродные нанотрубки (МСУНТ) различной чистоты. Были использованы как одностенные, так и многостенные углеродные нанотрубки 90% и 99% чистоты (см. раздел 1.6). Также в качестве добавок использовались смеси чистого графита с ОСУНТ-99 и ОСУНТ-99 с наночастицами серебра.
МСУНТ и ОСУНТ 90% и 99% чистоты были получены методом дугового разряда и очищены методом кислотного рефлюкса (нагревание в колбе с обратным холодильником, орошение, конденсирование). Для этого эти вещества изначально были обработаны ультразвуком и нагреты в колбе с обратным холодильником (дефлегмированны) с помощью перекиси водорода, промыты и отфильтрованы. Далее их обрабатывали смесью серной и азотной кислоты (в соотношении 3:1) и нагревали в колбе с обратным холодильником (дефлегмировали) в течение 30 мин при температуре 70C и обрабатывали ультразвуком в течение 3 часов с последующей фильтрацией через 0.2 мкм ПТФЭ (политетрафторэтилен, фторопласт, фторополимер, тефлон) фильтр и промывали дистиллированной водой. После высыхания, они измельчались 30 минут в планетарной шаровой мельнице. ОСУНТ нагревались в колбе с обратным холодильником (дефлегмировались) в азотной кислоте при магнитном перемешивании при температуре 110-120С в течение 24 ч, затем производилась фильтрация через 0,2 мкм ПТФЭ мембранный фильтр и промывка дистиллированной водой. После высыхания, они были измельчены, как написано выше [57].
Ипользовались ОСУНТ 80% чистоты (рис. 3.1.8.1), изготовленные в ООО «Углерод Чг». Эта компания производит ОСУНТ в виде порошка чистотой только 80%. Характеристики этих нанотрубок представлены в таблице 3.1.8.1.