Wyniki 1-6 spośród 6 dla zapytania: authorDesc:"PIOTR DŁUŻEWSKI"

Najnowsze osiągnięcia transmisyjnej mikroskopii elektronowej

Czytaj za darmo! »

W 1927 r. Hans Bush wykazał, że pole magnetyczne solenoidu skupia wiązkę elektronową, podobnie jak szklana soczewka skupia promienie świetlne. Dało to podstawę do tworzenia bardziej złożonych układów optyki elektronowej. Pionierami w tej nowej wówczas dziedzinie byli Ernst Ruska i Max Khnoll, którzy 7 kwietnia 1931 r. otrzymali za pomocą układu współosiowych pól magnetycznych powiększone obrazy preparatów "oświetlonych" wiązką elektronową [1]. Osiągnięcie to zostało uhonorowane w 1986 roku nagrodą Nobla, a skonstruowany przez nich przyrząd stał się pierwowzorem współczesnego transmisyjnego mikroskopu elektronowego, którego podstawowa konstrukcja, pomimo upływu ponad pół wieku, zachowana jest do dzisiaj. Składa się on z pionowej kolumny, na szczycie której umieszczone jest dzi[...]

Badania elektronomikroskopowe nanokompozytowych warstw Ni-C


  Odkrycie wielu form węgla (nanorurki węglowe, fulereny, grafen) stymuluje rozwój nowych zastosowań tych materiałów. Mogą one zostać użyte w medycynie (jako nośniki genów lub leków), w elektronice (jako elementy układów nanoelektronicznych i optoelektronicznych), czy w związanych z życiem codziennym dziedzinach takich jak budownictwo (np. w farbach hydrofobowych), czy motoryzacja (pokrycia nieniszczące się). Szczególnie interesujące są materiały typu kompozytowego, gdzie w jednym układzie znajduje się wiele form wspomnianych typów struktur węglowych. W tym artykule przedstawiamy wyniki badań materiału nanokompozytowego zawierającego takie nanostruktury węglowe jak nanocebulki i nanorurki węglowe oraz nanokrystality niklowe otoczone powłokami grafenowymi. Ten materiał może być zastosowany jako emiter zimnych elektronów [1], ale również oddziałuje na bakterie w sposób hamujący i stymuluje produkcję endospor [2]. Produkowane przez badane szczepy biosurfaktanty powodowały dyspersję nanorurek węglowych w roztworach wodnych, zmniejszyły napięcie powierzchniowe oraz charakteryzowały się silnymi zdolnościami emulgowania wybranych substancji/ mieszanin hy[...]

Nowe nanostruktury palladu


  Pallad odrywa ważną rolę w wielu dziedzinach przemysłu, medycyny, ochrony środowiska i energetyki. W zależności od stanu, w jakim występuje, może być stosowany w postaci ciała stałego (proszek lub warstwa), roztworu, czy w jako nanoobiekty o różnej formie strukturalnej. W ostatnich latach, w szczególności ta ostatnia forma palladu budzi największe zainteresowanie. W niektórych zastosowaniach kontrola kształtu nanoziaren palladu prowadzi do uzyskania materiału, który pozwala na spełnienie wielu bardzo wysublimowanych wymagań. Na przykład można zaprojektować materiał, który będzie zawierał katalizator w postaci tak uformowanej, że konkretne płaszczyzny krystalograficzne będą tworzyły ściany kryształu, a więc będzie można ustalić, ile atomów znajdzie się na powierzchni takiego materiału. Takie zaprojektowanie materiału pozwoli na wzmocnienie jego właściwości odnośnie reaktywności i selektywności wytworzonego nanokatalizatora [1-3]. Inną ważną cechą nanostruktur Pd występujących na powierzchni jest zachodzenie zjawiska powierzchniowego rezonansu plazmonowego, który prowadzi do zastosowań związanych z powierzchniowo wzmocnionym rozproszeniem ramanowskim SERS (Surface-Enhanced Raman Scattering), optyczną detekcją wodoru i fotomedycyną zwalczającą np. nowotwory [4]. Obliczenia teoretyczne wskazują, że pasmo związane z powierzchniowymi plazmonami może się przesuwać od 330 nm (dla nanoziaren o kształcie sześciennym) do 530 nm (dla ziaren o kształcie ikozaedrycznym) w zależności od kształtu i wielkości nanocząstek [5-7]. Pallad jako metal o strukturze typu fcc może przyjmować ogromną ilość postaci geometrycznych [8, 9]. W początkowej fazie wzrostu cząstek palladu z fazy gazowej tworzą się klastry [10]. Krytyczna wielkość tych klastrów nie jest dobrze określona w literaturze, często natomiast mówi się o liczbach magicznych, odpowiadających najczęściej spotykanym w tych klastrach liczbom atomów je tworzących. Ten etap jest etapem nukleac[...]

Badanie struktury molekularnej i nanokrystalicznej warstw Pd- C do zastosowań w detektorach wodorowych


  Rozwój nowych technologii oraz poszukiwanie alternatywnych źródeł czystej energii spowodowały duże zainteresowanie wielu grup badawczych wykorzystaniem nanoporowatych materiałów węglowych w magazynowaniu i detekcji wodoru [6]. Nowe materiały bazujące na połączeniu nanostruktur palladu i różnych nanomateriałów węglowych (np. nanorurki, nanopianki, nanopręty, fullereny, warstwy diamentowe mikroi nanostrukturalne, warstwy diamentopodobne DLC) pozwalają na skonstruowanie czujnika wielofunkcyjnego, w którym jeden detektor będzie mógł wykrywać i mierzyć jednocześnie stężenia różnych rodzajów gazów (zawierających wodór) w różnych warunkach środowiskowych. Pallad może wiązać wodór tworząc różnego rodzaju związki metalo-organiczne lub reagować chemicznie tworząc wodorki o słabej stabilności. Dla warstwy zawierającej pallad zmiana jej struktury i składu pod wpływem oddziaływania z otoczeniem gazowym wpływa na sorpcyjne właściwości materiału. W wielu przypadkach procesy sorpcji wodoru przez cząstki palladu mają charakter odwracalny [4]. Nowoczesne nanomateriały węglowo-palladowe stwarzają możliwość opracowania detektora o wysokiej selektywności, wytrzymałości mechanicznej i termicznej. Jako podłoża dla otrzymania takich warstw mogą być stosowane: monokrystaliczny krzem i materiały wysokotemperaturowe (np. ceramika Al2O3, SiC). Badane warstwy Pd-C mają charakter nanokompozytowy i w skład takiego nanokompozytu mogą wchodzić nanokrystality Pd, nanokrystality fullerytu, nanoziarna węgla w różnych jego postaciach (węgiel amorficzny, nanopianka, płaszczyzny grafenowe) [1, 3]. Badania właściwości strukturalnych i molekularnych warstw Pd-C pozwalają na określenie niektórych właściwości fizycznych (struktura i topografia) związanych z rozwinięciem powierzchni (powierzchnią aktywną) oraz chemicznych (ilość i postać struktury palladu w warstwie). Te właściwości mają wpływ na czułość czujnika, w którym warstwą aktywną jest badana przez nas war[...]

Badanie nanokompozytów węglowo-palladowych metodami TEM i CL


  Od wielu lat znana jest zdolność palladu do absorpcji gazowego wodoru [1]. Wodór obsadza luki oktaedryczne w regularnej płasko centrowanej sieci palladu tworząc zarówno fazę α, gdzie zaabsorbowany wodór zajmuje miejsca w lukach międzywęzłowych sieci krystalicznej macierzystego metalu, jak i fazę β, która tworzy się w wyniku wzrostu stężenia wodoru zajmując coraz więcej przestrzeni w sieci krystalicznej [2]. W fazie β tworzone są wodorki palladu PdH x . W wyniku tego procesu wzrasta objętość krystalitu palladu, staje się on kruchy i popękany, a także, co jest ważne - wykazuję zmianę przewodnictwa elektrycznego [3]. Umieszczenie nanocząstek palladu w matrycy węglowej charakteryzującej się dużą porowatością znacznie rozszerza możliwości detekcji wodoru oraz jego związków. Wszystko wskazuje na to, że wodór będzie jednym z najważniejszych źródeł energii po wyczerpaniu zasobów ropy naftowej, której to braki zaczniemy odczuwać już wkrótce. Dlatego też rozwijanie technologii szybkich, a także wysoce selektywnych detektorów wodoru jest bardzo ważne. W Instytucie Tele- i Radiotechnicznym jest realizowany projekt, którego celem jest opracowanie technologii nowej generacji czujnika wodoru i jego zastosowań w warunkach ponadnormatywnych (w podwyższonej temperaturze, ciśnieniu) bazującego na nanocząstkach palladu umieszczonych w matrycy węglowej. W zależności od takich parametrów procesu jak temperatura podłoża, temperatura źródeł, odległość źródło-podłoże, szybkość wzrostu nanostruktur otrzymujemy warstwę o kontrolowanej morfologii złożoną z matrycy węglowej zawierającej nanok[...]

Nanokompozytowe warstwy C-Pd do zastosowania w detekcji wodoru DOI:10.15199/13.2015.1.3


  Wodór obecnie jest wykorzystywany w wielu zastosowaniach przemysłowych między innymi w produkcji amoniaku (NH3) [1], chlorowodoru (HCl), metanolu (CH4OH) [2], w uwodornieniu związków organicznych w produkcji półprzewodników, jest również stosowany w ogniwach paliwowych do zasilania urządzeń elektronicznych [3]. Wodór jest również stosowany w procesach redukcji (np. tlenków metali) w uwodornieniu lub krzepnięciu olejów w przemyśle spożywczym. Ze względu na swoje właściwości fizykochemiczne takie jak niska gęstość, mała waga, brak zapachu oraz wysoka wybuchowość po zmieszaniu z powietrzem w proporcji (co najmniej 4%) stosowanie wodoru wymaga monitorowania ujawniającego np. niekontrolowane wycieki tego gazu. Obecnie istnieje wiele różnych typów czujników wodoru opartych na półprzewodnikach np. czujnik gazów z akustyczna falą powierzchniową SAW (ang. Surface Acoustic Wave) [4] półprzewodnikowy tlenek metalu MOS (ang. Metal- Oxide-Semiconductor) [5] lub tranzystor polowy typu metal- tlenek-półprzewodnik MOSFETs (ang. Metal-Oxide-Semiconductor- Field-Effect-Transistors) [6]. Większość z tych czujników zawiera metale przejściowe np. nikiel, pallad, platynę lub ich stopy. Metale te są stosowane, ze względu na fakt, że rozpuszczalność w nich wodoru jest bardzo wysoka [7]. Adsorpcja wodoru na powierzchni tych metali zmienia ich właściwości fizyczne, elektryczne i optyczne w związku z tym te zmiany mogą stanowić podstawę działania czujników wodoru [8, 9]. Pallad jest pierwiastkiem, który znajduje najczęściej zastosowanie w czujnikach wodoru, bowiem tworzy z wodorem związek - wodorek palladu PdHx. Wodór adsorbuje się na powierzchni ziaren Pd i dysocjuje na atomy, które przenikają następnie do luk sieci krystalicznej fcc palladu powodując wydłużenie odległości między atomami Pd-Pd [10]. W zależności od ilości zaabsorbowanego wodoru tworzą się dwie fazy wodorku palladu PdHx. Dla niskiej koncentracji H2 (x < 0,02) tworzy się faza α[...]

 Strona 1