Разработка технологии и оборудования получения функционализированных углеродных нанотрубок для модификации неполярных матриц тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.08, кандидат наук Таров Дмитрий Владимирович
- Специальность ВАК РФ05.16.08
- Количество страниц 141
Оглавление диссертации кандидат наук Таров Дмитрий Владимирович
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1. 1 Основные предпосылки функционализации углеродных нанотрубок
1.2 Влияние функционализации на свойства углеродных нанотрубок
1.3 Подходы к моделированию и масштабированию процессов функционализации углеродных нанотрубок
Выводы по обзору литературы и постановка задач исследования
ГЛАВА 2. МЕТОДЫ И ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1 Характеристика исходных углеродных нанотрубок
2.2 Методика окисления углеродных нанотрубок
2.3 Методика функционализации окисленных углеродных нанотрубок смесью триэтаноламинтитаната и стеарата триэтаноламина
2.4 Методы диагностики исходных и функционализированных углеродных нанотрубок
2.5 Методы исследования свойств композитов на основе функционализированных углеродных нанотрубок
2.5.1 Оценка устойчивости и размеров частиц дисперсной фазы в масляных композициях
2.5.2 Исследование свойств композиционных материалов на основе полиэтилена и полипропилена
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ФУНКЦИОНАЛИЗАЦИИ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК СТЕАРАТ-ТИТАНАТНЫМИ ГРУППАМИ
3.1 Влияние степени функционализации карбоксильными группами и мольно-массовых соотношений реагентов на выход и свойства продукта
3.2 Исследование свойств масляных суспензий функционализированных стеарат-титанаными группами углеродных нанотрубок
3.3 Исследование свойств полимерных композитов
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ФУНКЦИОНАЛИЗИРОВАННЫХ СТЕАРАТ-ТИТАНАТНЫМИ ГРУППАМИ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК
4.1 Методологические основы разработки технологии
4.2 Обеспечение температурного режима в реакторе функционализации углеродных нанотрубок стеарат-титанатными группами
4.2.1 Особенности процесса функционализациии углеродных нанотрубок стеарат-титанатными группами в реакторе
4.2.2 Математическое моделирование температурного режима реактора функционализации
4.3 Рекомендации по разработке базовой химико-технологической схемы промышленного производства функционализированных углеродных нанотрубок для модификации неполярных матриц
4.4 Описание технологической схемы
4.5 Используемое основное оборудование
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Нанотехнологии и наноматериалы (по отраслям)», 05.16.08 шифр ВАК
Разработка процесса функционализации углеродных нанотрубок в парах азотной кислоты и перекиси водорода2014 год, кандидат наук Горский, Сергей Юрьевич
Разработка полимерных композиционных материалов на основе эпоксидного связующего и функционализированных углеродных нанотрубок2013 год, кандидат химических наук Захарычев, Евгений Александрович
Применение пьезоэлектрических иммуносенсоров на основе гибридных углеродных материалов для определения антибиотиков2023 год, кандидат наук Шинко Евгения Ивановна
"Эпоксидные композиционные материалы с углеродными нанотрубками"2019 год, доктор наук Кондрашов Станислав Владимирович
Разработка тепло- и электропроводных полимерных композитов на основе сочетания углеродных и керамических наноструктур2019 год, кандидат наук Яковлев Егор Алексеевич
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка технологии и оборудования получения функционализированных углеродных нанотрубок для модификации неполярных матриц»
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы исследования. Углеродные нанотрубки (УНТ) являются эффективными модификаторами полимерных матриц. На основе УНТ получают композиционные материалы с высокими прочностными показателями и улучшенными электрофизическими свойствами, имеющие перспективы широкого применения в различных отраслях техники и технологий. Необходимые механические характеристики полимерных материалов могут быть достигнуты при условии равномерного диспергирования нанотрубок в матрице композита.
В работах Э.Г. Ракова, С.В. Савилова, В.Н. Хабашеску, 7. Брйа^ку показано, что функционализация поверхности углеродных нанотрубок посредством формирования модифицирующих слоев или ковалентно связанных с ней функциональных групп различной природы является одним из общепринятых методов решения проблемы распределения УНТ в полимерах и растворителях. В частности, для модифицирования эпоксидных связующих и других полярных матриц успешно используются УНТ с кислородсодержащими (карбоксильными, фенольными, лактонными), амидными и аминными группами. Для использования в составе композитов на основе полиэтилена, полипропилена, фторопласта, минеральных или синтетических масел необходимы формы функционализированных УНТ, обладающие сродством к неполярным матрицам. Такими свойствами обладают, например, фторированные и алкилированные УНТ, получение которых в промышленных условиях является технологически сложным и оказывает существенную экологическую нагрузку на окружающую среду. В связи с этим разработка пригодных для масштабирования способов получения функционализированных УНТ для применения в составе композитов на основе неполярных матриц является актуальной задачей.
В рамках настоящей работы с этой целью предлагается использовать обработку углеродных нанотрубок смесью триэтаноламинтитаната и стеарата триэтаноламина. Данный способ является экологичным, характеризуется невысокими экономическими затратами и может быть реализован в опытно-
промышленном производстве. За счет химического преобразования поверхности УНТ приобретают ряд свойств, проявление которых делает данную форму нанотрубок востребованной при производстве полимерных и масляных композитов.
Диссертация выполнена в рамках комплексного проекта по созданию высокотехнологичного производства с участием российского высшего учебного заведения, реализуемого в соответствии с постановлением Правительства РФ № 218 от 9 апреля 2010 г. (договор с Минобрнауки РФ от 14.08.2014 г. № 02.G25.31.0123).
Объектом исследования являются процессы получения функционализированных углеродных нанотрубок, обладающих повышенным сродством к неполярным матрицам посредством взаимодействия карбоксилированных УНТ с водным раствором триэтаноламинтитаната и стеарата триэтаноламина.
Цель работы заключается в разработке технологии и оборудования для реализации процесса функционализации углеродных нанотрубок стеарат-титанатными группами, являющихся эффективными модификаторами неполярных матриц, на основе экспериментально установленных закономерностей процесса взаимодействия окисленных углеродных нанотрубок с триэтаноламинтитанатом и стеаратом триэтаноламина в водной среде.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
- исследовать влияние исходных характеристик подвергаемых модифицированию стеарат-титанатными группами карбоксилированных углеродных нанотрубок (форма графеновых слоев, степень функционализации карбоксильными группами), расхода и мольного соотношения компонентов реакционной массы на содержание титана (в пересчете на ТЮ2) и С17Н35СОО-групп в готовом продукте и на равномерность его диспергирования в толуоле, для установления условий получения функционализированных УНТ, обладающих максимальной совместимостью с неполярными матрицами;
- определить влияние функционализации УНТ стеарат-титанатными группами на эффективность их применения в составе полимерных композитов на основе полиэтилена и полипропилена и на седиментационную устойчивость масляных композиций;
- на основе функционально-иерархического подхода определить основные стадии технологического процесса получения функционализированных стеарат-титанатными группами УНТ и разработать структуру опытно-промышленной схемы его реализации;
- осуществить выбор технологических операций и аппаратурного оформления опытно-промышленного получения функционализированных стеарат-титанатными группами УНТ с учетом выявленных закономерностей;
- разработать математическую модель нестационарных температурных полей реактора функционализации УНТ стеарат-титанатными группами, необходимую для выполнения тепловых расчетов и подбора оборудования;
- разработать технологическую схему промышленного получения функционализированных углеродных нанотрубок для модификации неполярных матриц.
Научная новизна работы заключается в том, что впервые:
- экспериментально исследованы закономерности взаимодействия карбоксилированных углеродных нанотрубок с водорастворимыми соединениями титана (триэтаноламинтитанат) и стеариновой кислоты (стеарат триэтаноламина). Показано, что мольное соотношение титана и стеарат-ионов в формирующихся группах составляет 1:2. Для обеспечения максимальной совместимости продукта с неполярными матрицами в его состав должно входить не менее 2 масс.% титана (в пересчете на TiO2);
- показано положительное влияние функционализации стеарат-титанатными группами углеродных нанотрубок на агрегативно-седименатционную устойчивость суспензий на основе индустриального масла И-20А за счет усиления химического сродства наномодификатора к неполярной дисперсионной среде;
- установлено влияние функционализированных углеродных нанотрубок на механические свойства и показатели водопоглощения композитов на основе полиэтилена и полипропилена, обусловленное взаимодействием стерат-титанатных поверхностных групп с полимерной матрицей;
- разработана математическая модель температурных полей реактора функционализации углеродных нанотрубок стеарат-титанатными группами, основанная на решении системы дифференциальных уравнений нестационарной теплопроводности с соответствующими условиями однозначности, включающая температурные поля реакционной массы, теплоизолированных стенок реактора, потока теплоносителя в рубашке, теплоизолированной полутрубы рубашки.
Практическая значимость. Получены опытные образцы полифункциональных олеофильных многослойных углеродных нанотрубок, функционализированных стеаратом титана, обладающие агрегативной устойчивостью в неполярном растворителе (толуоле) и индустриальном масле И-20А. Использование данной формы функционализированных углеродных нанотрубок для модификации полиэтилена и полипропилена при минимальной концентрации (0,01-0,1 масс.%) способствует увеличению твердости по Шору на 6,5-10 единиц, снижению весового абразивного износа на 54% и суточного водопоглощения до значений ниже порога чувствительности стандартизированного метода. Масляные композиции с добавками 0,1 масс. % Ть УНТ седиментационно устойчивы в течение > 6 месяцев и характеризуются диаметром пятна износа 0,3 мм. Способ получения эффективного модификатора неполярных матриц зарегистрирован в качестве РИД (ноу-хау).
Предложена методика расчета конструктивных и режимных параметров емкостного реактора для функционализации углеродных нанотрубок стеаратом титана на основе математического моделирования температуры нанодисперсной системы в рабочем объеме и теплоносителя по относительной длине полутрубы рубашки при выходе на рабочий режим. На расчетную программу, реализующую данную методику, получено свидетельство о регистрации программы для ЭВМ.
Разработан постоянный технологический регламент процесса получения углеродных нанотрубок, модифицированных стеаратом титана (ТП «ТьУНТ»), включающий стадии получения и их аппаратурное оформление. Производство целевого наномодификатора неполярных матриц мощностью 330 кг/год осуществляется на АО «ЗАВКОМ» (г. Тамбов). Технологический процесс характеризуется безопасными условиями эксплуатации производства и выполнением требований по охране окружающей среды.
Результаты научных исследований использованы НИТУ «МИСиС» при выполнении технического задания по договору с Минобрнауки РФ от 14.08.2014 г. №02G25/31.0123 в рамках комплексного проекта по созданию высокотехнологичного производства по теме «Создание производства полифункциональных углеродных наноматериалов и суперконцентратов на их основе для использования в перспективных конструкционных полимерах и композитах нового поколения», реализуемого в соответствии с постановлением Правительства РФ №218 от 09.04.2010 г.
Научные положения и результаты исследования, выносимые на защиту:
1. Экспериментальные закономерности взаимодействия карбоксилированных углеродных нанотрубок со смесью триэтаноламинтитаната и стеарата триэтаноламина, заключающиеся в определении последовательности стадий формирования стеарат-титанатных групп, установлении мольного соотношения титана и стеарат-ионов в этих группах, равного 1:2, и расхода реагентов на единицу массы углеродных нанотрубок, обеспечивающего получение продукта с заданным содержанием титана (>2 масс.% в пересчете на TiO2) и повышенной совместимостью с неполярным растворителем (толуолом).
2. Влияние модификации углеродными нанотрубками, функционализированными стеарат-титанатными группами, в количестве 0,010,1 масс.% на характеристики неполярных матриц, заключающееся в повышении седиментационно-агрегативной устойчивости и противоизносных свойств масляных композиций и улучшении физико-механических показателей
(твердости по Шору, весового износа и суточного водопоглощения) полиэтилена и полипропилена.
3. Разработанная на основе функционально-иерархического подхода и приемов оптимального проектирования технологическая схема и оборудование для получения углеродных нанотрубок, функционализированных стеарат-титанатными группами.
4. Математическая модель нестационарных температурных полей реактора с многозаходной рубашкой из полутруб, предназначенного для функционализации углеродных нанотрубок стерат-титанатными группами, включающая температурные поля реакционной массы, теплоизолированной стенки реактора, потока теплоносителя в рубашке и теплоизолированной полутрубы рубашки.
Достоверность и научная обоснованность полученных результатов исследований определяется применением современных апробированных научно обоснованных методов и методик исследования, использованием современного исследовательского оборудования, привлечением взаимодополняющих методов исследования и статистической обработки результатов измерений, широкой апробацией результатов работы.
Методы исследования составили положения современной теории химических технологий гетерофазных процессов. Теоретическая база исследования представлена методами системного анализа и математического моделирования физико-химических процессов и молекулярных систем, статистики и планирования экспериментов. Экспериментальные исследования осуществлялись с использованием современных взаимодополняющих и достоверных методов физико-химического анализа нанодисперсных систем.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на: 9-й Всероссийской школе-семинаре по структурной макрокинетике для молодых ученых (Черноголовка, 2012); на VI, VII и Х Международной научно-инновационной молодежной конференции «Современные твердофазные технологии: теория, практика и инновационный
менеджмент» (Тамбов, 2014, 2015 и 2018); XVII Международной научно-практической конференции «Тенденции и инновации современной науки» (Краснодар, 2016); Международной научно-практической конференции «Современная наука: проблемы, идеи, инновации: материалы» (Казань, 2016); XIV Международной научно-практической конференции «Современные тенденции развития науки и технологий» (Белгород, 2016); Международной научно-практической конференции «Фундаментальные и прикладные научные исследования» (Уфа, 2016); 1 и 2 Международной научно-практической конференции «Графен и родственные структуры: синтез, производство, применение» (Тамбов, 2015, 2017); Всероссийской конференции с международным участием «Сильно коррелированные двумерные системы: от теории к практике» (Якутск, 2018).
Публикации. По материалам диссертационного исследования опубликовано 26 работ, из них 7 статей в реферируемых журналах, в том числе 5 во входящих в перечень рекомендованных ВАК; получено 2 патента РФ и свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка цитируемой литературы, включающего 139 ссылок и 5 приложений. Диссертация изложена на 141 странице, включает 8 таблиц и 41 рисунок.
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1. 1 Основные предпосылки функционализации углеродных нанотрубок
Наноструктуры на основе графеновых плоскостей представляют собой целый класс материалов, характеризующихся разнообразием морфологических и физико-химических характеристик [1-2]. Их типичными представителями являются углеродные нанотрубки (УНТ), которые в настоящее время производятся в достаточно больших количествах. Они имеют перспективы широкого применения в качестве адсорбентов [3-5], носителей катализаторов [67], электродных материалов суперконденсаторов и электрохимических источников тока [8-12], а также модифицирующих добавок в масла [13] и полимерные композиты, обладающие улучшенными прочностными характеристиками [14-16], высокими тепло- и электропроводностью [17-18], термической стабильностью [19-21].
Поскольку поверхность УНТ представляет собой свернутую в цилиндр графеновую плоскость, то диаметр цилиндра определяет кривизну поверхности и, соответственно, величину искажения валентных углов между связями С - С. Чем меньше диаметр нанотрубки и, соответственно, больше кривизна ее поверхности, тем выше реакционная способность УНТ. В то же время, высокая удельная поверхностная энергия, характерная для УНТ способствует их повышенной агломерации в узлы, пучки (рисунок 1.1).
Это явление служит причиной низкой диспергируемости УНТ в различных полимерных матрицах и растворителях. Образование агломератов УНТ может способствовать ухудшению физико-механических свойств композитов [22]. В результате ожидаемый эффект применения УНТ оказывается заметно ниже практически наблюдаемого [23, 24].
Пространственная сеть УНТ, состоящая из узлов (пучков) и проходных нанотрубок
Рисунок 1.1 - Разновидности агломерации УНТ [22]
Для усиления взаимодействия углеродных нанотрубок с полимерными матрицами и минимизации явлений агломерации применяют различные методы химической обработки поверхности, приводящие к формированию функциональных групп и модифицирующих слоев. В первом случае осуществляется ковалентная функционализация, во втором - нековалентная.
Посредством функционализации УНТ удается достичь гораздо более высоких результатов по качественным характеристикам композитов [25-31] при сниженных расходных нормах, что значительно увеличивает экономический эффект применения. В связи с этим, именно функционализированные формы УНТ становятся все более востребованными на рынке наноматериалов. В то же время предложение таких форм ограничено, поскольку получают их преимущественно в лабораторных условиях. Используемые методики часто являются сложными, многостадийными, длительными по времени и требуют применения дорогостоящих и высокотоксичных реагентов [26, 30-31], что делает затруднительным их масштабирование.
Актуальной является задача выбора доступных для реализации в промышленности способов химической обработки углеродных наноматериалов. При этом исследование закономерностей процессов функционализации УНТ является необходимым условием для формирования базовых принципов их
масштабирования и оптимизации, а также разработки технологических схем получения углеродных наноматериалов полифункционального назначения.
1.2 Влияние функционализации на свойства углеродных нанотрубок
В зависимости от агрегатного состояния применяемых для химической обработки УНТ реагентов различают газофазную и жидкофазную функционализацию. Характер формирующихся при этом функциональных групп и/или модифицирующих слоев может быть весьма разнообразным и способствовать адаптации в полярных или неполярных полимерных матрицах или растворителях.
Наиболее часто УНТ подвергают различным способам окисления в реагентах состава HNO3, H2SO4 / HNO3, HCl / H2SO4 / HNO3, H2O2, KMO4, К2СГ2О7 / H2SO4 и KMnO4 / H2SO4 [38-39]. Взаимодействие между окислителями и УНТ является причиной возникновения дефектов графеновых слоев нанотрубки, где образуются кислородсодержащие группы (карбоксильные, карбонильные, гидроксильные (фенольные), лактонные [39]), которые могут вступать в электростатическое и ковалентное взаимодействие с молекулами полимеров и подвергаться вторичным химическим превращениям (тиолирование, амидирование, этерифицирование, силанизация и т.п.) [40].
Функциональные группы главным образом формируются на дефектных и концевых участках нанотрубок. Кроме того, при окислении происходит укорочение УНТ [41], открытие их концов и фрагментация слоев на карбоксилированные участки [42, 43]. Среди полезных эффектов отмечается повышение сродства поверхности УНТ к полярным растворителям и полимерным матрицам [44], что является причиной усиления положительного влияния на физико-механические свойства композитов.
Как показано в [45], при окислении наблюдается увеличение удельной поверхности УНТ и суммарного объема пор при снижении среднего диаметра
пор. Отмечается корреляция между продолжительностью окислительной обработки и устойчивостью водных дисперсий УНТ.
Из-за присоединения к поверхности карбоксильных групп Ван-дер-Ваальсово взаимодействие между УНТ снижается. Благодаря этому происходит дезагломерация пучков нанотрубок [46].
В соответствии с [47-48] после обработки смесью концентрированных НЫ03 (3 масс.ч.) и Н^04 (1 масс.ч.) на поверхности УНТ идентифицируются сульфогруппы, присутствие которых нежелательно в ряде областей применения. Кроме того, как показано в [49], при обработке в 15М НЫОз суммарное содержание кислорода в образцах многослойных УНТ составляет 5,2 ат.%, а при использовании с той же целью 10М H2S04 / НЫ03 - 3,2 ат.%. Потери массы в этих случаях составляют 6,8 и 17% соответственно.
Согласно [50], при окислении перекисью водорода в растворе аммиака на поверхности конических УНТ формируются ОН-группы, что подтверждается появлением и ростом интенсивности на ИК-спектре полосы при 3470 см-1.
Эффективным реагентом окислительной функционализации УНТ различных типов является надсернокислый аммоний, особенно при сочетании с механической обработкой в бисерной мельнице. При этом, как и впри кислотной обработке, происходит укорочение и дезагломерация нанотрубок, а на их поверхности, согласно данным РФЭ-спектров, помимо гидроксильных и карбонильных групп формируются аминные группы, что способствует наилучшей совместимости с эпоксидными матрицами. Согласно [51], данный способ функционализации экологически относительно безопасен, а его реализация в промышленных масштабах экономически оправдана.
Окисление УНТ перманганатом калия позволяет достичь за короткое время более высоких значений степени функционализации (до 1,5 ммоль/г СООН-групп), что регулируется расходом КМп04 по отношению к УНТ [52, 53]. Однако использование данного метода в промышленных масштабах затруднительно в связи с ограниченностью ресурсов перманганата калия, токсичностью солей марганца и их потерями в составе фильтрата, требующего утилизации.
Азотная кислота без добавок других окислителей также применяется для функционализации поверхности углеродных наноматериалов
кислородсодержащими группами. Также, как и при использовании смешанных реагентов, при обработке УНТ в НЫОз наблюдается уменьшение дины нанотрубок, открытие их концов и удаление примесей металлоксидных катализаторов [41, 53-55]. Однако при жестких условиях процесса могут наблюдаться значительные структурные повреждения [53, 55, 56] и потери материала при фильтрации из-за перехода в коллоидный раствор [57].
В [58] показано, что характер кислородсодержащих поверхностных образований при данном способе окисления не зависит от формы графеновых слоев (коническая, цилиндрическая) нанотрубок. Для УНТ характерно снижение значений степени функционализации различными кислородсодержащими группами в следующем порядке: карбоксильные > фенольные > лактонные.
Анализ данных о влиянии окисления на свойства УНТ показывает, что для получения качественных форм функционализированных УНТ необходимо подбирать условия процессов, обеспечивающие достижение необходимых показателей степени функционализации при минимальных деструктивных изменениях поверхности нанотрубок [59]. В [60] показано, что факторами, управляющими процессом в данном случае, является концентрация кислоты, температура и продолжительность обработки.
Карбоксильные группы могут быть преобразованы в другие функциональные группы посредством вторичных превращений. Формирование амидных и сложноэфирных групп из -СООН может происходить как напрямую, так и через преобразование в -СОС1 посредством обработки карбоксилированных УНТ хлористым тионилом [61]. Вместо БОС12 в качестве дегидратирующего агента иногда используется дициклогексилкарбодиамид [62].
В зависимости от природы радикала, входящего в состав амина или спирта можно получить УНТ, обладающие способностью диспергироваться в различных по показателю полярности матрицах. Однако наиболее часто амидированные УНТ
используются в составе композитов на основе нейлона, полиуретанов, эпоксидных смол.
В [63] отмечается, что ЫН2-УНТ гораздо в большей степени улучшают прочностные характеристики эпоксикомпозитов, чем исходные и окисленные. При их 1,5 (масс.) %-ном содержании прочность на растяжение и ударная вязкость повышаются на 51 и 93% соответственно по сравнению с немодифицированным связующим.
Авторы [64] сообщают о получении гидрофильных многослойных УНТ посредством вторичных превращений карбоксилированных нанотрубок посредством присоединения гидроксиэтилакрилата, акриломорфолина и акриламида. Функционализированные данным способом УНТ хорошо диспергируются в воде, показывая значение дзета-потенциала выше -33,8 мВ. Также они обладают повышенным сродством к полиуретану, что приводит к эффективному улучшению его механических свойств, гидрофильности и электропроводности. При введении в композит 1,5 масс.% функционализированных УНТ на 20,3 - 30,1% увеличивается растягивающее напряжение.
Таким образом, вторично функционализированные УНТ часто показывают более высокие показатели при использовании их в качестве добавок к нанокомпозитам, чем окисленные формы. Однако при масштабировании важна и экономическая целесообразность способа вторичной функционализации.
Газофазная обработка применяется, когда необходимо сохранение объемной морфологии материалов или частиц металлоксидного катализатора в составе УНТ. Среди преимуществ данного типа процессов перед жидкофазными [65] также можно назвать низкий расход реагентов и зачастую отсутствие необходимости последующего удаления их избытка из продукта.
В [66] для газофазной функционализации УНТ предлагается использовать пары перекиси водорода при температуре от 80 до 160°С в течение 1-10 ч. Этот процесс отличается низкими затратами на производство и высокой экологичностью. Обнаружено, что при определенной продолжительности
обработки в парах перекиси водорода наблюдается заметное снижение показателя дефектности поверхности УНТ, определяемого по соотношению интенсивностей характеристических пиков В/О на спектрах КР. Функционализированные данным способом УНТ оказывают структурирующее действие на композиционные материалы на основе синтетического каучука, эпоксидной смолы и полисульфона, приводящее к заметному улучшению радиоэкранирующих и электропроводящих свойств [66-67], что определяет область практического применения. Однако из-за низкой степени функционализации УНТ, обработанные в парах перекиси водорода, не образуют равномерных дисперсий в полярных матрицах.
В качестве методов, позволяющих прививать к поверхности УНТ значительное количество функциональных групп при сохранении объемно-морфологических характеристик, используется окисление озоном и парами азотной кислоты. Согласно [68], обработка УНТ озоново-воздушной смесью (1 об. % О3) при комнатной температуре эффективно протекает только в присутствии паров безводной азотной кислоты или триоксида серы. Для достижения высоких значений степени функционализации при обработке в данной системе необходима предварительная очистка УНТ от примесей металлоксидных катализаторов.
Для активации озонирования УНТ также применяется УФ-облучение реакционной массы [69]. При этом на поверхности УНТ формируются функциональные группы типа фенольных, сложноэфирных и хинонных. После 1-часовой обработки растворимость УНТ в полярных органических растворителях увеличивается в 3,2 раза.
Похожие диссертационные работы по специальности «Нанотехнологии и наноматериалы (по отраслям)», 05.16.08 шифр ВАК
Концентрированные дисперсии графеновых структур для полимерных композитов2021 год, кандидат наук Герасимова Алёна Владимировна
Влияние совместной системы немодифицированных многостенных углеродных нанотрубок и технического углерода на физико-механические и электрофизические свойства резины на основе синтетического цис-изопренового каучука2020 год, кандидат наук Митряева Наталья Сергеевна
Особенности микроструктуры и физико-механических свойств композиционного материала на основе алюминия с углеродными нанотрубками, полученного с использованием искро-плазменного спекания2020 год, кандидат наук Бунаков Никита Андреевич
Разработка способа управления сорбционной активностью нанотубулярных материалов для создания сенсорных наноуcтройств2019 год, доктор наук Борознина Наталья Павловна
Разработка и исследование технологических основ создания пленок полимерных нанокомпозитов с углеродными наноструктурами для устройств микроэлектронной сенсорики2012 год, кандидат технических наук Сюрик, Юлия Витальевна
Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Таров Дмитрий Владимирович, 2019 год
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Zhang, B.-T. Application of carbon-based nanomaterials in sample preparation: A review / B.-T. Zhang, X. Zheng, H.-F. Li, J.-M. Lin // Analytica Chimica Acta. -2013.- V.784. - P. 1 - 17.
2. Choudhary N., Hwang S., Choi W. Carbon Nanomaterials: A Review. In: B. Bhushan, D. Luo, S. Schricker, W. Sigmund, S. Zauscher (eds). Handbook of Nanomaterials Properties. - Springer, Berlin, Heidelberg. - 2014. - P. 709 -769.
3. A review of functionalized carbon nanotubes and grapheme for heavy metals adsorption from water: Preparation, application and mechanism / J. Xu, Z. Cao, Y. Zhang, Z. Yuan [et. al.].// Chemosphere. - 2018.- V.195. - P. 351 - 364.
4. Application potential of carbon nanomaterials in water and wastewater treatment: A review/ R.K. Thines, N.M. Mubarak, S. Nizamuddin, J.N. Sahu [et. al.] // Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineering. - 2017. - V. 72. - P. 116 - 133.
5. Apul, O.G. Adsorption of synthetic organic contaminants by carbon nanotubes: A critical review / O.G. Apul, T. Karanfi // Water Research. - 2015. - V. 68. - P. 34 - 55.
6. Chesnokov, V.V. Influence of carbon nanomaterials on properties of Pd/C catalysts in selective hydrogenation of acetylene / V.V. Chesnokov, O.Yu. Podyacheva, R.M. Richards // Materials Research Bulletin.- 2017.- V. 88. - P. 78 -84.
7. Copper-cerium oxides supported on carbon nano material for preferential oxidation of carbon monooxide/ M. Gao, N. Jiang, N.Zhao Y., C. Xu [et. al.] // Journal of Rare Earth.- 2016.- V. 34. - P. 55 - 60.
8. Carbon nanomaterials for advanced lithium sulfur batteries / Z.-L. Xu, J.-K. Kim, K. Kang // Nanotoday. - 2018. - V.19. - P. 84 - 107.
9. Carbon nanomaterials for flexible lithium ion batteries / Y. Zhang, Y.Jiao, M.Liao, B.Wang [et. al.]. // Carbon.- 2017. - V.124. - P. 79 - 88.
10. Liu, L. Flexible supercapacitops based on carbon nanotubes / L. Liu, Z. Niu, J.Chen // Journal Chinese Chemical Letters. - 2018. - V. 29. - P. 571 - 581.
11. Biocompatible carbon nanotube fibers for implantable supercapacitors / S.He, Y. Hu, J. Wan, Q.Gao [et. al.] // Carbon. - 2017. - V. 122. - P. 162 - 167.
12. Yoo, Y.-E. Understanding and controlling the rest potential of carbon nanotube based supercapacitors for energy density enhancement / Y.-E.Yoo, J.Park, W. Kim //Applied Surface Science. - 2018. - V.433. - P. 765 - 771.
13. Carbon nanomaterials in tribology / W. Zhai, N. Srikanth, L.B. Kong, K. Zhou // Carbon. - 2017. - V.119. - P. 150 - 171.
14. Tarfaoui, M. Mechanical properties of carbon nanotubes based polymer composites / M. Tarfaoui, K. Lafdi, A. El Moumen // Composites Part B: Engineering. - 2016. - V. 103.- P. 113 - 121.
15. Yamamoto, T. Synthesis of composite polymer particles with carbon nanotubes and evaluation of their mechanical properties / T. Yamamoto, K. Kawaguchi // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. -2017. - V. 529. - P. 765 - 770.
16. Patil, A. Effect of carbon Nanotube on Mechanical properties of Hybrid Polymer Matrix nanocomposites at Different Weight Percentages / A. Patil, A. Patel, P.K. Sharma // Materials Today Proceedings. - 2018. - V. 5 (2.1). - P. 6401 - 6405.
17. Polymer/carbon nanotube composite materials for flexible thermoelectric power generator / H. Song, Y. Qiu, Y. Wang, K. Cai [et. al.] // Composite Science and Technology. - 2017. - V. 153. - P. 71 - 83.
18. Ji T., Feng Y., Qin M., Feng W. Thermal conducting properties of aligned carbon nanotubes and their polymer composites / T. Ji, Y. Feng, M. Qin, W. Feng // Composites Part A: Applied Science and Manufacturing. - 2016. - V. 91. - P. 351 -369.
19. Cen-Puc, M. Thermo resistive mechanisms of carbon nanotube / polymer composites / M. Cen-Puc, A. I. Oliva-Alives, F. Alives // Physica E: Low-dimensional Systems and Nanostructures. - 2018. - V. 96. - P. 41 - 50.
20. Stress transfer properties of carbon nanotube reinforced polymer composites at low temperature environments / Z. Ia, H.-I. Ma, L.-K. Cheng, K.-T. Lau [et. al.] // Composites Part B: Engineering. - 2016. - V. 106. - P. 356 - 365.
21. Development and thermal properties of carbon nanotube - polymer composites / E.M. Jackson, P.E. Laibinis, W.E. Collins, A. Ueda [et. al.] // Composites Part B: Engineering. - 2016. - V. 89. - P. 362 - 373.
22. Теоретические основы нанотехнологий и их применение для создания нанокомпозиционных эластомерных материалов [URL] - Режим доступа: http://yagu.s-vfu.ru/course/view.php?id=1795
23. Interfacial characteristics of carbon nanotube-polymer composites: A review/ J. Chen, L.Yen, W.Song, D. Xu // Composites Part A: Applied Science and Manufacturing.
- 2018. -114. - P. 149 - 160.
24. Hamidreza, Z. M. Agglomeration effects of carbon nanotube on residual stresses in polymer nano composite using experimental and analytical method / Z. M. Hamidreza, F. S Ali, J. I. Majid // Materials Research Express. - 2019. - 6(3) -№035009.
25. Effect of functional groups on the properties of multiwalled carbon nanotubes / polyvinilidenfluoride composite membranes / E. Fontananova, V. Grosso, S.A. Allele, M.A. Bahattab [et. al.] // Journal of Membrane Science. - 2017.
- V. 541. - P. 198 - 204.
26. Dodecylamine functionalization of carbon nanotubes to improve dispersion, thermal and mechanical properties of polyethylene based nanocomposites / F.V Ferreira., W. Franceschi, B.R.C. Menezes, F.S. Brito [et. al.] // Applied Surface Science. - 2017. - V. 410. P. 267 - 277.
27. Kuang, Y. Effects of covalent functionalization on the thermal transport in carbon nanotube/polymer composites: A multiscale investigaation / Y. Kuang, B. Huang // Polymer. - 2015. - V. 56. - P. 563 - 571.
28. Xiao, T. Effects of different functionalization schemes on the interfacial strength of carbon nanotube polyethilene composite /T. Xiao, J. Liu, H. Xiong // Acta mechanica Solida Sinica. - 2015. - V. 28. - P. 277 - 284.
29. Polymer composite hydrogels containing carbon nanomaterials -morphology and mechanical and functional performance / A.Alam, Y. Zhang, H.-C. Kuan, S.-H. Lee [et. al.] // Progress in Polymer Science. - 2018. - V. 77. - P. 1 - 18.
30. Characterization of enhanced interfacial bonding between epoxy and plasma functionalized carbon nanotube films / X. Liu, F. Xu, K. Zhang, B. Wei [et. al.] // Composites Science and Technology. - 2017. - V.145. - P. 114 - 212.
31. Functionalization of carbon nanomaterials for advanced polymer nanocomposites. A comparison study between CNT and grapheme / V.D. Punetha, S. Rana, H.J. Yoo, A. Haurasia [et. al.] // Progress in Polymer Science. - 2017. - V. 67. - P. 1 - 47.
32. The effect of oxygen surface groups of the support on platinum dispersion in Pticarbon catalysts / Prado-Burguete: A. Linares-Solano, F. Rodriguez-Reinoso, C. Salinas-Marltinezde Lecea // Journal of Catalysis - 1989. - V. 115 (1). - P. 98 - 108.
33. Design of hybrid materials based on carbon nanotubes and polyoxometalates / A.K. Cueritas-Gallegos: R. Martinez-Rosales, M.E. Rinc On, G.A. Hirata, G. Orozco // Optical Materials. - 2006. - V.29. - P. 126 - 133.
34. Influence of Surface Oxides on the Colloidal Stability of Multi-Walled Carbon Nanotubes: A Structure-Property Relationship / B. Smith, K. Wepasnick, K. E. Schrote, Hyun-Hee Cho [et. al.] / Langmuir - 2009. - V. 25(17). - P. 9767 - 9776.
35. Evaluation of mild acid oxidation treatments for MWCNT functional New / F. Avilés, J. V. Cauich - Rodríguez, L. Moo-Tah, A. May- Pa, R.Vargas-Coronado // New Carbon Materials.- 2009. - V.47. - P. 2970 - 2975.
36. Regularities in the temperature-programmed desorption spectra of CO2 and CO from activated carbons / S. Hay dar , C. Moreno-Castilla, M.A. Ferro-García, F. Carrasco-Marín [et. al.] // New Carbon Materials. - 2000. - V.38(9). - P. 1297 - 1308.
37. H2SO4/HNO3/HCl — Functionalization and its effect on dispersion of carbon nanotubes in aqueous media / A.G. Osorio, I.C.L. Silveira, V.L. Bueno, C.P. Bergmann // Applied Surface Science. - 2008. - V. 255(5). - P. 1625 - 2550.
38. Characterization of Active Sites on Carbon Catalysts / José L. Figueiredo, Manuel F. R. Pereira, Maria M. A. Freitas, José J. M. Orfao // Industrial & Engineering Chemistry Research. - 2007. - V. 46 (12). - P. 4110-4115.
39. Electrical Monitoring of sp3 Defect Formation in Individual Carbon Nanotubes / H.Wilson, S. Ripp, L. Prisbrey, M. A. Brown [et. al.] //The Journal of Physikal Chemistry C. - 2016.- V. 120(3). - P. 1971 - 1976.
40. Dispersion and functionalization of carbon nanotubes for polymer-based nanocomposites: A review / Peng-Cheng Ma, Naveed A. Siddiqui, Gad Marom, Jang-Kyo Kim // Composites Part A: Applied Science and Manufacturing - 2010. - V. 41(10). - P. 1345 - 1367
41. Ziegler, K.J. Controlled oxidative cutting of single-walled carbon nanotubes / K.J. Ziegler, Z. Gu, H. Peng, E.L. Flor, R.H. Hauge, R.E. Smalley // Journal of the American Chemical Society.- 2005 - V. 127(5). - P. 1541-1547.
42. Yu, H Kinetically controlled side-wall functionalization of carbon nanotubes by nitric acid oxidation / H. Yu, Y. Jin, F. Peng, H. Wang, J. Yang // Journal of the American Chemical Society. - 2008. - V. 112(17) - P. 6758-6763.
43. Worsley, K.A. Functionalization and Dissolution of Nitric Acid Treated Single-walled Carbon Nanotubes / K.A. Worsley, I. Kalinina, E. Bekyarova, R.C. Haddon // Journal of the American Chemical Society. -2009. - V. 131(50). - P. 18153 - 18158.
44. Chen, J. Influence of Surface Functionalization Via Chemical Oxidation on the Properties of Carbon Nanotubes / J. Chen, Q. Chen, Q. Ma // Journal of Colloid and Interface Science. - 2012. -V. 370. - P. 32 - 38.
45. Sulfonitric Treatment of Multiwalled Carbon Nanotubes and Their Dispersibility in Water / H. Liu, J. Wang, J. Wang, S. Cui // Materials. - 2018. - V. 11(12). - №2442.
46. Surface modifications for the effective dispersion of carbon nanotubes in solvents and polymers / S. W. Kim, T. Kim, Y. S. Kim, H. S. Choi, H. J. Lim, S. J. Yang, C. R. Park // Carbon. - 2012. - V. 50. - P. 30 - 33.
47. Lin, T. Chemistry of Carbon Nanotubes / T. Lin, V. Bajpai, T. Ji, L. Dai // Australian Journal of Chemistry- 2003. - V. 56. - P. 635 - 651.
48. Кирикова, М. Н. Физико-химические свойства функционализированных многостенных углеродных нанотрубок: автореф. дис... канд. хим. наук (02.00.04) / Кирикова Марина Николаевна - М. - 2009. -24 с.
49. Sezer, N. Oxidative acid treatment of carbon nanotubes/ N. Sezer, M. Ko? // Surfaces and Interfaces. - 2019. - V. 14. - P.1 - 8.
50. Дьячкова, Т.П. Физико-химические основы функционализации и модифицирования углеродных наноматериалов: автореф. дис. доктора хим. наук (02.00.04) / Дьячкова Татьяна Петровна. - Тамбов, 2016. - 33 с.
51. Пат. 2528985 РФ, В82В3/00 С01В 31/02. Способ модифицирования углеродных нанотрубок [Текст] / Ткачев А. Г., Мележик А. В., Дьячкова Т. П., Аладинский А.А.; заявитель и патентообладатель ООО «НаноТехЦентр» - № 2012127991/20. заявл. 03.07.2012; опубл. 20.09.2014, Бюл. № 26.
52. Влияние модификации функционализированными углеродными нанотрубками на свойства полисульфона / Т. П. Дьячкова, Е. П. Редкозубова, З. Г. Леус и др. // Фундаментальные исследования. - 2013. - № 8 (часть 5). - С. 1081 -1086.
53. Effect of chemical oxidation on the structure of single-walled carbon nanotubes / J. Zhang, H.Zou, Q. Qing, Y.Yang, Q. Li, Z. Liu, X. Guo, Z. Du // Journal of Physical Chemistry B. - 2003. - V. 107(16). - P. 3712 - 3718.
54. Efficient and Facile one Pot Carboxylation of Multiwalled Carbon Nanotubes by Using Oxidation with Ozone under Mild Conditions / H. Naeimi, A. Mohajeri, L.Moradi, A.M. Rashidi // Applied Surface Science. - 2009. - V. 256. - P. 631 - 635.
55. Datsyuk, V. Chemical Oxidation of Multi Walled Carbon Nanotubes / V. Datsyuk, M. Kalyva, K. Papagelis [et. al.] // Carbon. - 2008. - V. 46. - P. 833-840.
56. Lachman,N. Electronic and Mechanical Degradation of Oxidized CNTs / N. Lachman, X. Sui, T. Bendikov [et. al.] // Carbon. - 2012. - V.50. - P. 1734 - 1739.
57. Xia, W. A Highly Efficient Gas-Phase Route for the Oxygen Functionalization of Carbon Nanotubes Based on Nitric Acid Vapor / W. Xia, C. Jin, S. Kundu, M. Muhler // Carbon. - 2009. - V. 47. - P. 919 - 922.
58. Functionalization of Carbon Nanotubes: Methods, Mechanisms and Technological Realization / T.P. Dyachkova, A.V. Rukhov, A.G. Tkachev, E.N. Tugolukov // Advanced Materials & Technologies.- 2018.- №2. - P. 18 - 41.
59. Effect of functionalized carbon nanotubes on the thermal conductivity of epoxy composites / Shin-Yi Yang, Chen-Chi M. Ma, Chih-Chun Teng, Yen-Wei Huang, Shu-Hang Liao, Yuan-Li Huang, Hsi-Wen Tien, Tzong-Ming Lee, Kuo-Chan Chiou // Carbon - 2010. - V. 48 (3). - P. 592 - 603.
60. Saleh, T.A. The influence of treatment temperature on the acidity of MWCNT oxidized by HNO3 or a mixture of HNO3/H2SO4 / T.A. Saleh // Applied Surface Science. - 2011. - V. 257(17). - P.7746 - 7751.
61. Functionalization and Solubilization of Thin Multiwalled Carbon Nanotubes / N.T. Hung, I.V. Anoshkin, A.P. Dementjev et al. // Inorganic Materials. - 2008. - V. 44(3). - P. 219 - 223.
62. Soluble dendron-functionalized carbon nanotubes: preparation, characterization, and properties / Y.-P. Sun, W. Huang, Y. Lin et al. // Chemistry of Materials. - 2001. - V. 13. - P. 2864 - 2869.
63. Mechanical and thermal properties of epoxy nanocomposites reinforced with amino-functionalized multi-walled carbon nanotubes / X. Chen, J. Wang, M. Lin [et. al.] // Materials Science and Engineering A. - 2008. - V. 492. - P. 236 - 242.
64. Adamska, M. Fluorination of Carbon Nanotubes-A Review / M.Adamska, U. Narkiewicz // Journal of Fluorine Chemistry. - 2017. - V. 200. - P. 179 - 189.
65. Захарычев, Е.А. Исследование влияния степени функционализации на некоторые свойства многостенных углеродных нанотрбок / Е.А. Захарычев, С.А. Рябов, Ю.Д. Семчиков, Е.Н. Разов, А.А. Москвичев // Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. - 2013. - № 1 (1). - С. 100-104
66. Окисление многослойных углеродных нанотрубок в парах перекиси водорода: закономерности и эффекты / Т.П. Дьячкова, Ю.А. Хан, Н.В. Орлова,
С.В. Кондрашов // Вестник Тамбовского государственного технического университета. - 2016. - Т. 22, № 2. - С. 323 - 333.
67. Пат. 2529217 РФ, B82B 3/00, C09C 1/44, C01B 31/08, C01B 31/10. Способ функционализации углеродных наноматериалов [Текст] / Дьячкова Т.П., Мележик А.В., Горский С.Ю., Рухов А.В., Ткачев А.Г.; заявитель и патентообладатель ООО «НаноТехЦентр» - № 2012148093/05; -заявл. 12.11.2012 ; опубл. 27.09.2014, Бюл. № 27.
68. Разработка эффективного способа озонирования углеродных нанотрубок / Т.П. Дьячкова, К.Д. Богаева, А.К. Сухоруков // Современные твердофазные технологии: теория. Практика, инновационный менеджмент: Матер. V Международной науч. - инновацион. молодеж. конф. - Тамбов: Изд-во ИП Чеснокова А.В., 2013. - С. 180 -183.
69. UV-ozone treatment of multi-walled carbon nanotubes for enhanced organic solvent dispersion / E. Najafi, J.-Y. Kim, S.-H. Han, K. Shin et al. // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. - 2006. - V. 284. - P. 373-378.
70. Viscoelastic response of high volume fraction carbon nanotube-polymer nanocomposites with tailored wettability and controlled morphology / Z.Semih Pehlivan, D. Urk, H. Cebeci, M. Lutfi Ove?oglu et al. // Composite Structures. - 2019. V. - 208(15). - P. 418 - 425.
71. Дьячкова, Т. П. Методы функционализации и модифицирования углеродных нанотрубок. / Т.П. Дьячкова, А.Г. Ткачев // М.: Издательский дом «Спектр» - 2013.- 152 с.
72. Дьячкова, Т. П. Газофазное амидирование углеродных нанотрубок / Т. П. Дьячкова, В. Н. Дружинина // Современные проблемы науки и образования.
- 2014. - № 6. - [Электронный ресурс]. - URL Ошибка! Недопустимый объект гиперссылки.
- Загл. с экрана.
73.Muramatsu, H. Fluorination of double-walled carbon nanotubes / H. Muramatsu, Y.A. Kim, T. Hayashi, M. Endo, A.Yonemoto, H. Arikai, F. Okino // Chem. Commun. - 2005. - P. 2002-2004.
74. Dementjev, A.P. Fluorination of Carbon Nanostructures and Their Comparative Investigation by XPS and XAES Spectroscopy / A.P. Dementjev, A.V. Eletskii, K.I. Maslakov, E.G. Rakov, V.F. Sukhoverhov, A.V. Naumkin // Fullerenes, Nanotubes and Carbon Nanostructures. - 2006. - V. 14. - I. 2-3. - P. 287-296.
75. Reinforcement of epoxy resin composites with fluorinated carbon nanotubes / A.P. Kharitonov, A.G. Tkachev, T.P. Dyachkova [et. al.] // Composites Science and Techology. - 2015. - V. 107. - P. 162 - 168.
76. Plasma functionalization of powdery nanomaterials using porous filter electrode and sample circulation / D. Y. Lee, J.H. Choi, J. C. Shin, M. Ki Jung [et. al.] // Applied Surface Science. - 2018. - V. 443(15) - P. 628 - 634.
77. Zhuoda, J. Effects of plasma treatment of carbon fibers on interfacial properties of BMI resin composites / J. Zhuoda // Surface and Interface Analysis. -2018. - https://doi.org/10.1002/sia.6600.
78. Fabrication and characterisation of low density polyethylene (LDPE)/multi walled carbon nanotubes (MWCNTs) nano-composites / M. Goyal, N. Goyal, H. Kaur, A. Gera [et. al.] // Perspectives in Science. - 2016. - V. 8. - P.403 - 405.
79. Carbon nanotube-polyaniline hybrid materials / J. Deng, X. Ding, W. Zhang, Y. Peng et al. // European Polymer Journal. - 2002. - V. 38(12). - P. 2497 - 2501.
80. Vaisman, L. Dispersion of Surface-Modified Carbon Nanotubes in Water-Solube and Water-Insolube Polymers / L. Vaisman, G. Maron, H. D. Wagner // Advanced funkcional materials. -2006. - V. 16. -P.157-163.
81. Yazdani, N. Multi-walled carbon nanotube-filled polyvinyl chloride composites: Influence of processing method on dispersion quality, electrical conductivity and mechanical properties / N. Yazdani, B.E. Smith, K. Hatami // Composites Part A: Applied Science and Manufacturing.- 2016. - V. 82. - P. 65-77.
82. Functionalization of Carbon Nanotubes and Its Applications in Rubber Composites / L. Gan, S. Shang, C. Mei, L. Xu // Carbon-Based Nanofillers and Their Rubber Nanocomposites. - 2019.- P.77-108.
83. Fibers from polypropylene/nano carbon fiber composites / S. Kumar, H.Doshi, M. Srinivasarao, J. O Park, D. A Schiraldi // Polymer.- 2002. - V. 43(5). - P. 1701-1703.
84. Tang, W. Melt processing and mechanical property characterization of multi-walled carbon nanotube/high density polyethylene (MWNT/HDPE) composite films / W. Tang, M. H Santare, S. G Advani // Carbon.-2003. - V. 47(14). - P. 2779 - 2785.
85. Small but strong: A review of the mechanical properties of carbon nanotube-polymer composites / J.N. Coleman, U. Khan, W. J. Blau, Y. K. Gun'ko // Carbon. -2006. - V.44(9) - P. 1624 - 1652.
86. Carbon Nanotube-Polymer Composites: Chemistry, Processing, Mechanical and Electrical Properties / Z. Spitalsky, D. Tasis, K. Papagelis, C. Galiotis // Progress in Polymer Science. - 2010. - V.35. - P. 357-401.
87. Dispersion and functionalization of carbon nanotubes for polymer-based nanocomposites: A review / P. Ma, N.A. Siddiqui, G. Marom, J. Kim // Composites Part A: Applied Science and Manufacturing. -2010. - V. 41(10). - P. 1345 -1367.
88. Fabrication and characterisation of low density polyethylene (LDPE)/multi walled carbon nanotubes (MWCNTs) nano-composites / M. Goyal, N. Goyal, H. Kaur, A. Gera [et. al.] // Perspectives in Science. - 2016. - V. 8. - P.403 - 405.
89. Pristine Multiwalled Carbon Nanotube/Polyethylene Nanocomposites by Immobilized Catalysts / S. Park, S.W.Yoon, H. Choi, J. S. Lee [et. al.] // Chemistry Materials - 2008. - 20 (14). - P. 4588 - 4594.
90. Study on poly(methyl methacrylate)/carbon nanotube composites / Z. Jia, Z. Wang, C. Xu, J. Liang et al. // Materials Science and Engineering: A. - 1999. -V.271(1-2). - P. 395 - 400.
91. Carbon nanotube- polyaniline hybrid materials / J. Deng, X. Ding, W. Zhang, Y. Peng [et. al.] // European Polymer Journal. - 2002. - V. 38(12). - P. 2497 - 2501.
92. A comparative study on the electrical and mechanical behaviour of multi-walled carbon nanotube composites prepared by diluting a masterbatch with various types of polypropylenes / M. Micusk, M. Omastova, I. Krupa, J. Prokes [et. al.] // Journal of Applied Polymer Science.- 2009. - 113. - P.2536 - 2551
93. Progress in Functionalized Carbon Nanotubes-modified Thermoplastic Polymer Nanocomposites / Y. Chang, J. Pei., S. Zhou, M. Chen [et. al.] // Materials Review. - 2017, - V. 31(19). - Р.84 - 90.
94. Chemical functionalization of carbon nanotubes through an organosilane / C. Velasco-Santos, A.L. Martmez-Hernandez, M. Lozada-Cassou [et. al.] // Nanotechnology. - 2002. - V. 13. - P. 495-498.
95. Szadkowski, B. Effect of in situ silanization of multiwalled carbon on the properties of NBR/MWCNT-OH composites / B. Szadkowski A. Marzec, M. Zaborski // Polymer-Plastics Technology and Engineering - 2018. -https://doi.org/10.1080/03602559.2018.1542727.
96. Dodecylamine functionalization of carbon nanotubes to improve dispersion, thermal and mechanical properties of polyethylene based nanocomposites / F.V. Ferreira, W. Franceschi, B.R.C. Menezes, F.S. Brito [et. al.] // Applied Surface Science.- 2017. - V. 410. -P. 267 - 277.
97. Diblock copolymer stabilization of multi-wall carbon nanotubes in organic solvents and their use in composites / N. Sluzarenko, B. Heurtefeu, M. Maugey, C. Zakri et [et. al.] // Carbon, 2006, V. 44. - P. 3207 - 3212.
98. United States Patent 20090118420, C08L 25/ 20060101 C08L025/08; B29D 7/01 20060101 B29D007/01. Dispersions of Carbon Nanotubes in Copolymer Solutions and Functional Composite Materials and Coatings There from / Zou J., Zhai L., Huo Q.; Assignee University of Central Florida Research Foundation, Inc. № 249859/12; filed 10.10.2008; published 07.05.2009.
99. Пат. 2495887 РФ, C08K3/04, B82Y30/00 , B82B3/00 Способ получения композита полимер/углеродные нанотрубки [Текст] / Якемсева М. В., Усольцева Н. В., Гаврилова А. О., Васильев Д. М., Кувшинова С. А., Койфман О. И., Кузнецов В. Б.; заявитель и патентообладатель ФГУП "ИвНИИПИК" ФСБ России; -заявл. 27.02.2012 ; опубл. 27.09.2014, Бюл. № 29.
100. United States Patent 2621193, Cl. 260-414. Polymeric titanium compounds/ Langkammerer C.M.; assignor E. I. du Pont de Nemours and Company - №170,703; filed 27.06.1950; published 09.12.1952.
101. Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology (4th Edition); V. 24. 538 p. - P. 141, 142.
102. Пат. 2451721 РФ, C10M 163/00,C10M 129/26, C10M 133/16,C10M 159/20. Титансодержащая композиция смазочного масла [Текст] / Лэм У.Й., Лоупер Д. Т.; заявитель и патентообладатель АФТОН КЕМИКАЛ КОРПОРЕЙШН (US) - № 2007146696/04;-заявл. 14.12.2007 ; опубл. 27.05.2012, Бюл. № 15
103. Development of nanocomposite with epoxidized natural rubber and functionalized multiwalled carbon nanotubes for enhanced thermal conductivity and gas barrier property / Jae Ok Jo, Prosenjit Saha, Nam Gyeong Kim, Choi Chang Ho, Jin Kuk Kim // Мaterials &Design. - 2015. - V. 83. - P. 777-785.
104. Мележик, А. В. Функционализация углеродных нанотрубок органотитанатами / А.В. Мележик, П.А. Хохлов, А.Г.Ткачев // Вестник Воронежского государственного университета. - 2013. - № 1. - С. 31 - 35.
105. Пат. 2548083 РФ, C01B31/02, B82B 3/00, B82Y40/00. Способ модифицирования углеродных наноматериалов [Текст] / Ткачев А.Г., Мележик А.В., Дьячкова Т.П.; заявитель и патентообладатель ООО «НаноТехЦентр»; заявл. 10.06.2013; опубл. 10.04.2015, Бюл. № 16.
106. Дьячкова, Т.П. Исследование кинетики жидкофазной окислительной функционализации углеродных нанотрубок / Т.П. Дьячкова // Фундаментальные исследования. - 2015. - №10 (3). - С. 471-476.
107. Дьячкова, Т.П. Особенности протекания газофазной функционализации в стационарном насыпном слое углеродных нанотрубок / Т.П. Дьячкова // Вестник Тамбовского государственного технического университета. - 2015. - № 3. - С. 438 - 444.
108. Туголуков, Е.Н. Решение задач теплопроводности методом конечных интегральных преобразований при автоматизированном проектировании технологического оборудования химической промышленности / Е.Н. Туголуков -Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та.- 2006. -116 с.
109. Горский, С. Ю. Газофазная функционализация углеродных нанотрубок: проблемы реализации метода / С. Ю. Горский, Т. П. Дьячкова, Е. А. Буракова // Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. - 2014. - Вып. 1 (190). - С. 108 - 112.
110. Studies on the changes in the structure of carbon nanotubes grapheme layers after functionalization using Raman spectroscopy-based method / T.P. Dyachkova, A.V. Rukhov, E.N. Tugolukov, N.V. Usol'tseva, Yu. A. Khan, N.A. Chapaksov // Liquid Crystals and Their Application. - 2017.- №4. - P. 83-89.
111. Quantitative Fourier Transform Infrared Spectroscopic Investigation of Humic Substance Functional Group Composition / W.M. Davis, C.L. Erickson, C.T. Johnston et al. // Chemosphere. -1999. - V. 38(12). - P.2913-2928.
112. Boehm, H.P. Surface oxides on carbon and their analysis: a critical assessment / H.P. Boehm // Carbon. - 2002. - V. 40. - P. 145-149.
113. Effects of carbon dioxide and acidic carbon compounds on the analysis of Boehm titration curves / Y.S. Kim, S.J. Yang, H.J. Lim, T. Kim, K. Lee, C.R. Park // Carbon. - 2012. - V. 50(4). - P. 1510 -1516.
114. Баронин, Г.С. Теплофизические и триботехнические свойства фторполимерных молекулярных композитов / Г.С. Баронин, В.В. Худяков, Ю.В. Мещерякова // Вестник Тамбовского Университета. Серия: Естественные науки. -2013. - Т. 18, № 4. - С. 1922 - 1923.
115. Селиванова, З.М. Интеллектуальная информационно-измерительная система для определения теплофизических свойств материалов и изделий / З.М. Селиванова, А.А. Самохвалов // Измерительная техника. - 2012. - №9. - С. 38 -42.
116. Zhang, Z. Characterization of functional groups on oxidized multi-wall carbon nanotubes by potentiometric titration / Z. Zhang, L. Pfefferle, G.L. Gary // Catalysis Today. - 2015. - V. 249. - P. 23-29.
117. Preparation, characterization and application of phase-pure anatase and rutile TiO2 nanoparticles by new green route / E.R. Spada, E.A. Pereira, M.A. Montanhera,
L.H. Morais [et. al.] // Journal of Materials Science: Materials in Electronics - 2017. -V. 28.- P.16932-16938.
118. Synthesis of microencapsulated stearic acid with amorphous TiO2 as shape-stabilized PCMs for thermal energy storage / Chaoen Li, Guixiong Heb, Huaguang Yanb, Hang Yua, Yuan Songa // Еге^ Procedia. - 2018. - V. 152. - P. 390 - 394.
119. Characterisation of carbon nanotube materials by Raman spectroscopy and microscopy - A case sudy of multiwalled and singlewalled samples / A.M. Keszler, L. Nemes, S.R. Ahmad., X. Fang // Journal of Optoelectronics and Advanced Materials. -2004. - V. 6(4). - Р. 1269 - 1274.
120. Синтез и свойства нанопорошка диоксида титана для получения функциональных материалов / А. А. Гуров, В.И. Карманов, С.Е. Порозова, В. О. Шоков // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Машиностроение. Материаловедение. - 2014.-Т.16 (1). - С.23-29.
121. Atomic scale characterization and surface chemistry of metal modified titanate nanotubes and nanowires / A. Kukovecz, K. Kordasc, J. Kissd, Z. Konya // Surface Science Reports.- 2016. - V. 71. - P. 473-546.
122. Daifullah, A.A.M., Impact of surface characteristics of activated carbon on adsorption of BTEX / A.A.M. Daifullah, B.S. Girgis // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. - 2003. - V. 214. - P. 181-193.
123. Гордон, А. Спутник химика /А. Гордон, Р. Форд // - М.: Мир.- 1976. -
541 с.
124. Казицина, Л.А. Применение УФ-, ИК- и ЯМР- спектроскопии в органической химии / Л.А. Казицина, Н.Б. Куплетская // - М.: Высшая школа.-1971.- 264 с.
126. Interaction of TiO2 nano-particles with organic UV absorbers / T. A. Egerton, N. J. Everall, J. A. Mattinson, L. M. Kessell, I. R. Tooley // Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry.- 2008.- V. 193(1). - P. 10-17.
127. ИК- спектроскопия пленочной системы Fe-Ti O2, полученной методом магнетронного распыления / В. А. Логачева, Н. Н. Афонин, А. Н. Лукин, Л.Н.
Никитин, Ю. А. Киселева // Конденсированные среды и межфазные границы. -2017. - Т.19 (2).- С. 239 - 247.
128. Раков, Э.Г. Нанотрубки и фуллерены. - М.: Университетская книга, Логос - 2006. - 376 с.
129. Polyethylene multiwalled carbon nanotube composites / T. McNally, P. Potschke, P. Halley, M. Murthy [et. al.] // Polymer. - 2005. - V. 46. - P. 8222-8232.
130. Azam, M.U. UHMWPE hybrid nanocomposite coating reinforced with nanoclay and carbon nanotubes for tribological applications under water with/without abrasives / M.U. Azam, M.A. Samad // Tribology International - 2018. - V. 124. - P. 145-155.
131. Рухов, А.В. Методика проектирования аппаратурного оформления производств углеродных нанотрубок и нановолокон / А.В. Рухов // Фундаментальные исследования.- 2013. - №8. - С.1351-1355.
132. Chen, Q. Recent developments and challenges in optimization-based process synthesis Annual Review of Chemical and Biomolecular Engineering / Q. Chen, I.E. Grossmann // - 2017. - V. 8, 7. - P. 249-283
133. Борисенко, А.Б. Иерархия задач аппаратурного оформления технологических систем многоассортиментных химических производств / А.Б.Борисенко, С.В. Карпушкин // Известия РАН. Теория и системы управления. -2014. - № 3. - С. 113-123.
134. Рухов, А.В. Процессы и реакционное оборудование производства углеродных наноматериалов / А.В. Рухов. - М.: Академия Естествознания, 2013. -134 с.
135. Карпушкин, С.В. Оптимизация функционирования оборудования действующего многоассортиментного производства при реализации заказа на выпуск нового продукта / С.В.Карпушкин, М.Н. Краснянский, А.Б. Борисенко // Вестник ТГТУ. - 2016. - Т. 22, № 2. - С. 238-254.
136. Самойлов, Н.А. Моделирование в химической технологии и расчет реакторов / Н.А.Самойлов. - М.: Монография, 2005. -112 с.
137. Закгейм, А.Ю. Введение в моделирование химико-технологических процессов / А.Ю. Закгейм. - М.: Химия, 1982. - 288 с.
138. Гартман, Т.Н. Основы компьютерного моделирования химико-технологических процессов / Т.Н. Гартман, Д.В.Клушин. - М.: Академкнига, 2006. -416 с.
139. Рухов, А.В. Основные процессы синтеза углеродных нанотрубок методом газо-фазного химического осаждения / А.В. Рухов // Известия высших учебных заведений. Химия и химическая технология. - 2013. - Т. 56, № 9. - С. 117-121.
ПРИЛОЖЕНИЯ
Состав приложений
Приложение 1. Информационная карта РИД «Способ получения полифункциональных олеофильных многослойных углеродных нанотрубок, модифицированных стеаратом титана (ТьУНТ)» Приложение 2. Акт об использовании результатов научно-исследовательской
работы в НИТУ «МИСиС» Приложение 3. Код программы для ЭВМ «Расчет конструктивных и режимных параметров емкостного реактора для функционализации углеродных наноматериалов» Приложение 4. Сведения о постоянном технологическом регламенте процесса получения полифункциональных олеофильных многослойных углеродных нанотрубок, модифицированных стеаратом титана (ТП «ТьУНТ») 159550.001.01 ТР Приложение 5. Акт изготовления линии получения «ТьУНТ» в АО «ЗАВКОМ» (г. Тамбов)
ИКР|1Л1фсрмц|"а-1ная ирга РИД1
P«HdjK*jJ*3Mh*di( Дата [данргрзции РИД
11410G14C(J47 АДДАГ16-
61610181005 5Л
Наимеповаппе PHfl
Способ получений оолифужшюнальпы* олейфильш»: мкгоелоть-ь. углервдчык мачсги/Om, м^рлфяшрмар™*; _ст¿аратом Tnn»ia (ТТУНТ)_
Предполагает* вед РЦД Прсдгои'дгмое зафвгипнив -рав
09 Секрет производства. iHoy хэуч
Исполнитель
Клкиевые Oton
МНОГОСЛОЙНЫЕ УГЛЕРОДНЫЕ 1"№ЮТРУБКИ. Г.'ОМФИЦУГОВД"1ИЕ- СТ Е№АТ ТИТАНА
Реферат
Способ получения многослойны* угперчньк нанотрубок. мвд^н^иирееанных cieapsmpu тт^нз вчлччаег притловпете
рзсткчга стеарзтз тркггтэноплмлна. сыешивзше раствора стедрегга триэгтанопатнэ с унт с последующ« ультраавукоео? ооработаом. приплоалеи« раствора трнэгтамиг-змт - титзн зтз. аиешиынне ы угалрззиуюную обработку pah«e гр.тотэвлгнныу растворов, насыщение реакционном смеси углекислым тазом фнльтрсщяо и грсмывку насыщЕ^^ого растеера. сушку попучечюго материала и обезвреживание стсчтх вщ
Дрторы
Nf СМИЛС ■ФИО вклад в работу
1 155-Э24-200-77 Мелемиг Александр 6®сиг*г5еич 40*
2 070-976-740-05 lily&tH Игорь Нжопэееич 30%
3 Тзрое Дмитрий 0лад*1чмеич 30%
СведешЯ О ЭййИчиКе СкЗОЮТы
оргаивацин Сокращен гае не именование Организации ОКОТУ СЖПФ ОГРН
Акционерное общество Тамбове*^ завел '"йсмсомопец1' иие(-м Н С ¿ргемееа" АО "ТамОовои* завод "Комсомолец" им н С Дртершоеа" 4100600 - Акционерные о&цества 12267 - Нелу^лмные акциоерные общества 10268011SS660
Сведа^тя об исполнителе раееты
^ДИИСНОвДЛЙС ОрГ№КЙЦ11К Сокращен гас НИН 10ВйНИЁ ОрГйпОЙЦХИ ОКОТУ СЖЗГФ ОГРН
федеральное государстве»*» бччршегное обрзквдгеч^че учреждение высшего образования Тамбове кик государственный ТС*1*1чеов1Й университет" ФГБОУ ВО "ТГТУ 1322500-1¥Ычлстерство (ЙРЗЭОМНИЯ и научи Российском Федерации 76103- ведеоальчые гостцарствежые ■&ад*етные учрежден™ 1026801156567
УТВРРЖДАЮ
Прир^лТЬр но науке и Инновациям
л-р tcm¡. наук
Р. Филонов 2016 г.
АКТ ОЬ IК ] КШЬЗОВАНИ11 результатов раучно-исследовательском рабшы
1. Научно-исследовательская рабоса IFN1P) «Рачработка
модифицирующих добавок й полимер.....с материалы h<j основе
функциона-шпироваипых углеродных юн^грубсЭ ШПиЛНс^а ШМСК'ЧМ Тамбовского государственного технического университета в eíioniae: л.т.н. проф. Ткачев Л.Г. (руковддитель работы), к.х.н. доцент Дьячкопа Т.П. (ответственный испоит:петель;, к.т.н. доцент Мемстой M.F1. (ивполнитальК к.т.н. донсл1 Шубин И.1Е. (исполни гель), аошран! Амосова ИВ. (исполнитель), аспирант Тиров ДИ. (исполнитель}.
В раыка\ НИР разработаны методы получения кврбоксилнроввяны* углеродных н в. н отрубок; олеофндъных углеродных нанотрубок, моднфщированпнк органогитанатами: гидрофильных углеродных Нанотрубок: углеродных нанотрубок, модйфициро & а к н ьтх полмнкилином которые являются '.»ффекмшнымм вапод ннтеяями композитов на ochoisít следующих ни у ib ли. in мерных матриц: 11олиами,:-h (TV I-
0в>, полиэтилен низкого давления 1ПНД22-12 (ТУ 2241-176-00203335-2007); пол [fn pon 11.1411 Ю0&С (TV 221 (-136^05 7ftfiS01-2006).
2, Реэулынты ПИР включают технологические лабораторные регламенты получении многослойны* дарбокенлиров^нных углеродных наногру&ок: олебфилыщх многослойных углеродный нанотруСюк, моди фи ц и ровйн н ьгх етеаратом гитана; гидрофильных многослойных углеродны* нав от рубок; углевидных Нянотруоок, модифицированных
поотиашшннон, и опытные партии продукту наработанные по данным I сх мол ип I ч ее к им рег ла мет ая.
¡Использование многослойных карбокенлированных углеродные нт 8 отрубок, алеофнльных многослойных углеродных нанотрубок,. гидрофильных многослойных углеродных намотрчбок и углеродна наногрубок, модифицированных пол каната иом, в составе с уп ер ко ндеитрато в на оенинс Полном ида-^, полнггилена низкого давления и полипропилена к различны* вариантах способствует повышению электропроводности (у/фнлое сопротивление - не более 100 Ом'Чг1), теплопроводности Ню менее 0.2 Ит-'мК). термической стабильности (не менее 100°С), механической прочности (не менее, чем на при р ведении У ИМ), ыорочо^тоико^ги <не менее -50°С), У Ф-стаби льн ости (не менее, чем па 15% при введении 1пе УНМ) и треадйЯййойкости {не менее, чем тга 15% При преленин 1% УНМ). что позволяет «йсипечнтт, ШПоЛИсНИс техничного задания по договору с Минобрпаукн РФ и 14.0М.2014 I. №02.625,31.0123 в рамкак комплексною проекта по созд аноде высокотехнологичного производства с участием российского высшего учебного заведения гт теме "Гпчлапие пртнвпдетва пплнфунь'пиопапкных углеродных Ийноыатерхалов и суперконцентратов на их основе для иепопьюванин н перспективных конструкционных полимерях и композитах нового поколения", реализуемого и соответствии с постановлением Правительства РФ №21Я от 9 апрели 20111 г.
За в. кафедрой
Код программы
// Температурное поле емкостного реактора с рубашкой из полутруб
#include "stdafx.h"
#include <stdio.h>
#include <conio.h>
#include <math.h>
#include <iostream>
#include <process.h>
using namespace std;
int ij;
double pi=3.14159, t1, ml, tay, dtay, a, b, q1, tip, dt, w1, nm, dm, da, nz, nr, dltr, dlk, ha, dlis, m2, t10, t20, toc, la, lai, lt, dx, de, rt, t2, t1v, t1n, t1s, t2s, al1, al2, k1, c10, ro10, m10, v1, cc, ma, dlt;
void od(double a, double b=0, double c=0, double d=0, double e=0) {cout<<"\n"<<a<<" "<<b<<" "<<c<<" "<<d<<" "<<e; getch();}
double laa(double t)
{return(-4.8279e-8*t*t-8.5086e-5*t+0.121477);} double roa(double t)
{return(-6.371e-6*t*t*t+2.537e-3*t*t-0.91623*t+984.497);} double mua(double t)
{return(1.0e-3/( 1.825e6/exp(t)+22.75e-6*t*t-318.41e-6*t));} double ca(double t)
{return(3.209e-4*t*t+3.31612*t+1536.348);}
double rol(double t) {return(l.0/(l.0e-3+4.43e-9*t*t));}
double cl(double t)
{return(sqrt(l7.8e6-l4.88e3*t+l50.36*t*t));} double la1(double t)
{return(sqrt(0.303+3.03e-3*t-l3.98e-6*t*t));} double mul(double t)
{return(l.0e-3/(0.558+l9.8e-3*t+0.l05e-3*t*t));}
double alt(double t) {double y, re, pr;
re=wl*dt*roa(t)/mua(t); pr=ca(t)*mua(t)/laa(t); if (re>2300) y=0.02l *pow(re,0.8)*pow(pr,0.43)*laa(t)/dt; else y=l.55*laa(t)*pow(wl*dt*dt*ca(t)*roa(t)/laa(t),0.333)/dt; return(y);}
double alm(double t) {double y, re, pr;
re=nm*dm*dm*rol(t)/mul(t); pr=c 1 (t)*mul(t)/lal(t);
y=0.36*pow(re,0.667)*pow(pr,0.33)*lal(t)/da;
return(y);}
double ftl(double x) {return(tlv+(tl-tlv)*exp(-kl*x)); }
double ft1s(double x)
{ return(t 1v+(t1-t1v)*(1.0-exp(-k 1*x))/(k1*x)); }
void ab(double t1s, double t2s) {b=(t2s-t1 s)/(la*( 1.0/al2+1.0/al 1)+dlk); a=t1s+b*la/al1; }
void tst()
{t1v=a; t1n=a+b*dlk; } void kfv()
{k1=al1*dt/(m1*c10);}
void vvod()
{ da=0.7; //внутренний диаметр аппарата, м
nz=4.0; //число заходов рубашки из полутруб
nr=2.0; //число витков одного зажода рубашки из полутруб
dt=0.05; //внутренний диаметр трубы рубашки, м
dltr=0.002; //толщина стенки трубы, м
dlk=0.004; //толщина стенки корпуса, м
nm=109.0/60.0; //частота вращения мешалки, об/с
dm=0.63; //диаметр мешалки, м
ha=0.85; //высота цилиндрической части корпуса, м
dlis=0.07; //толщина теплоизоляции, м
m10=4.0; //массовый расход теплоносителя, кг/с
m2=300.0; //масса продукта в аппарате, кг
t10=120.0; //начальная температура теплоносителя, С
t20=20.0; //начальная температура в аппарате, С
toc=15.0; //температура окружающей среды, С
la=47.0; //теплопроводность стали, Вт/(м К)
cc=500.0; //теплоемкость стали, Дж/(кг К)
1а1=0.1;
ё1ау=300.0;
11=пг*р1*(ёа+2.0*ё1к);
//теплопроводность теплоизоляции, Вт/(м К)
ах=И/10.0; ёе=0.61*Л;
//длина области
//эквивалентный диаметр канала
г1=а1/2.0;
ш1=ш10/пг;
ша=р1*ёа*ё1к*(Ьа+0.25*ёа);
}
т1 ша1п() { УУоё();
12=120; 11у=11; 11п=12; 1Ь=11; 12б=12;
йог (1ау=ё1ау; 1ау<=10*ё1ау; 1ау+=ё1ау) {11=110; 11р=11;
йог ()=1; ]<=10; ]++)
{11Б=11; 12Б=12;
йог (1=1; К=3; 1++)
{у1=ш1/гоа(11Б); е10=са(11в); го10=гоа(Ш); w1=8.0*v1/(pi*d1*d1); а11=а11(1Ь); а12=а1ш(12в); аЪ(118,12Б); 1Б1(); kfv(); 1ls=f11s(dx); } 1l=f11(dx); od(dx,t1s,t1,t1v,t1n); } q1=ш10*ca(1ls)*(1lp-1l)*d1ay; dl1=q1/(cc*шa+c1(12)*ш2); 12+=dl1; od(1ay,12); }}
АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО «ТАМБОВСКИЙ ЗАВОД «КОМСОМОЛЕЦ» ИМЕНИ Н.С. АРТЁМОВА»
(АО «ЗАВКОМ»)
«Утверждаю» гхнический директор
_C.B. Дробышев
«29» декабря 2016 г.
ПОСТОЯННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РЕГЛАМЕНТ
процесса получения полифункциональных олеофильных многослойных углеродных нанотрубок, модифицированных стеаратом титана (ТП «ТьУНТ») 159550.001.01 ТР
Разработал: Менеджер по НТР Таров Д. В.
Срок действия регламента до «29» декабря 2021 года
ТАМБОВ 2016 1
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.