Главная – Журналы – Химия в интересах устойчивого развития 2022 номер 5

Охарактеризован состоящий из одностенных углеродных нанотрубок (ОУНТ) материал TUBALL. Рассмотрены особенности формирования наноструктурированных композитов восстановлением матрицей (углеродом) растворов HAuCl₄ на внешней поверхности коалесцированных нанотрубок, изучены их морфология, особенности протекания термостимулированных процессов и их электрохимические свойства в модельных ячейках суперконденсатора. Согласно данным просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ), инкорпорированные наночастицы золота имеют форму, вероятно, уплощенных эллипсоидов с размерами частиц 6-30 нм (30-40 нм согласно данным рентгенофазового анализа) и располагаются на поверхности “канатов”, представляющих собой плотноупакованные ансамбли параллельно расположенных ОУНТ. Согласно результатам сорбометрии, внутренние каналы ОУНТ (1-2 нм) и протяженные поры между ними доступны сорбированному азоту, но не доступны раствору прекурсора. Оцененные по уширению дифракционных рефлексов размеры областей когерентного рассеяния оказались больше, чем фиксируемые ПЭМ размеры частиц, что обусловлено их анизометричностью. Изучение термостимулированных процессов в композитах выявило, что нанесение золота на поверхность ОУНТ приводит к повышению устойчивости С-матрицы к окислению. Изучение нанокомпозитов Au/ОУНТ в качестве электродных материалов суперконденсаторов показало, что декорирование золотом поверхности “канатов” ОУНТ вызывает значительное уменьшение активной составляющей импеданса и увеличение электрической емкости ячеек суперконденсатора в области высоких скоростей сканирования потенциала вследствие возрастания при поляризации плотности заряда на межфазных границах TUBALL/Au/электролит и снижения электрического сопротивления. Наибольший эффект (возрастание емкости в 3.0-3.5 раза) наблюдается для нанокомпозитного электрода 2 мас. % Au/ОУНТ.