Современные разработки в области синтеза наноматериалов в режиме горения

Аннотация

Предложена схема конверсии топлива с образованием фуллеренов и сажи с учетом давления в богатых углеводородных пламенах. Показано, что для образования фуллеренов важным является соответствующая пространственная ориентация ПЦАУ, возможная при низких давлениях.

Исследовано влияние электрического разряда на эффективность выхода фуллеренов в предварительно перемешанном бензол/кислород/аргонного пламени. Установлено, что электроны, эмитируемые с игольчатого электрода, распространяются в объеме конуса, и в меньшей степени оказывают влияние на внешние края пламени, а электроны, эмитировавшие с кольцевого электрода обрабатывают не только внутреннюю область, но и края пламени, что создает условия для роста фуллеренов. Изучено образование гидрофобной сажи в диффузионном пропан - кислородном пламени на кремниевой и никелевой подложках при атмосферном давлении и определены условия образования супергидрофобной сажи на никелевой подложке в результате воздействия электрического поля. Установлено, что наложение электрического поля, независимо от материала подложки, сужает область осаждения сажи на подложке и в диаметре 2,5 – 3 см от центра образуется супергидрофобная сажевая поверхность с углом смачивания свыше 170⁰. Синтез углеродных нанотрубок осуществлен на микроволновом плазмохимическом реакторе. Полученные нанотрубки исследованы на электронном микроскопе и СЭМ - изображения пленок углеродных нанотрубок показывает, что нанотрубки произвольно распределены на подложке и дезориентированы. Было установлено, что скорость роста зависит от количества подавляемого метана. Изучены фотоэлектрических свойства солнечных элементов покрытых наночастицами оксида никеля синтезированных в противоточном пламени пропана. Наночастицы оксидов никеля способствуют эффективному поглощению световой энергии. Нанесение на поверхность кремниевого солнечного элемента наночастиц оксида никеля, привело к повышению выходного напряжения холостого хода до 4-7 %, тока короткого замыкания до 20-28 %, что в совокупности привело к повышению КПД солнечных элементов на 2-3 % .