Патенты автора Смовж Дмитрий Владимирович (RU)
CVD - РЕАКТОР РУЛОННОГО ТИПА // 2762700
Изобретение относится к классу рулонных реакторов для реализации химического осаждения из газовой фазы тонких плёнок графена. Для непрерывного синтеза графена используют CVD-реактор рулонного типа, включающий вакуумную рабочую камеру с теплоизолированной зоной нагрева, одной или несколькими, систему терморегуляторов, систему перемещения подложки, систему подачи газа и систему вакуумной откачки. Теплоизолированная зона нагрева и система перемещения ленточной подложки расположены внутри вакуумной камеры, что исключает контакт металлической подложки с нанесённым на неё слоем графена с атмосферой до полного остывания. Технический результат заключается в создании компактного устройства для синтеза покрытий высокого качества на подложках в виде широкой ленты. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.
CVD РЕАКТОР РУЛОННОГО ТИПА ДЛЯ СИНТЕЗА ГРАФЕНОВЫХ ПОКРЫТИЙ НА ПОДЛОЖКАХ В ВИДЕ ШИРОКОЙ ЛЕНТЫ // 2760676
Изобретение относится к классу рулонных реакторов для реализации химического осаждения из газовой фазы тонких плёнок графена. Заявлен CVD реактор рулонного типа, включающего вакуумную рабочую камеру, разделённую на три камеры (центральную с теплоизолированными зонами нагрева и боковые с роликами для перемещения подложки через зону нагрева, узлом натяжения подложки и приводом), систему терморегуляторов, систему перемещения подложки, систему подачи газа и систему вакуумной откачки. Отличительной особенностью реактора является то, что теплоизолированная зона нагрева и система перемещения ленточной подложки расположены внутри вакуумной камеры, что исключает контакт металлической подложки с нанесённым на неё слоем графена с атмосферой до полного остывания. Изобретение обеспечивает создание компактного устройства для синтеза покрытий высокого качества на подложках в виде широкой ленты при меньших требованиях к теплоизоляции и вакуумной откачке. 3 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 пр.
СПОСОБ СИНТЕЗА НАНОКОМПОЗИТА Mn-O-C // 2749814
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к плазменно-дуговой технологии синтеза нанокомпозитных частиц системы Mn-O-C, и может использоваться в качестве материала электродов суперконденсаторов. В полость композитного электрода запрессовывают смесь порошков MnO2 и графита в весовом соотношении 1:1. Распыление электрода проводят в плазме электрического дугового разряда постоянного тока при давлении буферного газа 50 Торр. В зависимости от требуемого соотношения карбида и оксидов в синтезируемом нанокомпозите процесс осуществляют в атмосфере гелия с обеспечением преобладающего количества наночастиц карбида марганца Mn7C3 или в атмосфере азота с обеспечением преобладающего количества наночастиц оксидов марганца MnO, Mn3O4. Полученные наночастицы отжигают путем нагрева со скоростью не более 5 градусов в минуту до температуры 300°С и выдержки в течение двух часов с получением нанокомпозита, содержащего углеродную матрицу и наночастицы оксидов MnO, Mn3O4 и карбида марганца Mn7C3 с размерами частиц 2-20 нм, с электрохимической емкостью не менее 357 Ф/г. Обеспечивается получение нанокомпозита с контролируемым составом наночастиц, высокой циклической устойчивостью и высокой электрохимической ёмкостью. 7 ил., 1 табл.
Изобретение относится к области нанотехнологий, а именно к использованию новых материалов, таких, как композиты полимер-графен-золото и полимер-графен-серебро, полученных с использованием метода химического осаждения из паровой фазы (ХОПФ). Предложен способ изготовления оптического фильтра на основе графена, представляющего собой трехслойный композит, содержащий слой из полимера, слой из монослойного графена, синтезированный методом химического осаждения из паровой фазы (ХОПФ) на медной каталитической подложке и перенесенный на прозрачную полимерную поверхность, и слой из наночастиц металла. Слой монослойного графена синтезируют в смеси газов Ar/Н2/СН4 при атмосферном давлении и переносят на полимерную поверхность с помощью механического метода переноса на основе процесса термопрессования, с получением полимер-графенового композита. Слой из наночастиц металла напыляют на полученный полимер-графеновый композит методом лазерной абляции с использованием лазерных импульсов. Толщина покрытия полимер-графенового композита металлическими наночастицами прямо пропорциональна числу лазерных импульсов и определяется желаемым оптическим коэффициентом поглощения в соответствии с соотношением: K = 0,0001776 × х + 0,4944, причем K - коэффициент поглощения, х - количество лазерных импульсов. Осуществляют конфигурирование структуры покрытия полимер-графенового композита металлическими наночастицами с обеспечением поглощения электромагнитного излучения за счет эффекта плазмонного резонанса. Обеспечивается получение оптического фильтра на основе графена, позволяющего поглощать до 95% электромагнитного излучения за счет использования эффекта плазмонного резонанса. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к области нанотехнологий, а именно к области использования новых материалов, таких как композиты полимер-графен, полученные методом химического осаждения из паровой фазы (ХОПФ). Способ изготовления нагревателя на основе графена, содержащего прозрачную полимерную подложку с графеновым слоем и металлические электроды, включает отжиг медной каталитической подложки, синтез графена на медной каталитической подложке методом химического осаждения из газовой фазы (ХОПФ), механический перенос слоя графена на прозрачную полимерную подложку и присоединение металлических электродов к графеновому слою. Медную каталитическую подложку перед отжигом промывают последовательно в ацетоне, этиловом спирте и дистиллированной воде под действием ультразвука и высушивают. Медную каталитическую подложку отжигают 30±1 мин в протоке Н2 при температуре 1070±3°С. Синтез графена осуществляют в течение 10±1 мин при температуре 1070±3°С в смеси газов и быстро охлаждают в этой же смеси газов. Графен переносят на прозрачную полимерную подложку методом горячего ламинирования. Металлические электроды присоединяют к композиту полимер-графен механическим методом и обжимают. Получаемые нагреватели имеют характеристики, включающие сопротивление 0,8-1 кОм на квадрат, интегральный коэффициент пропускания в видимом диапазоне 85-90%, поверхностную мощность инфракрасного излучения 100-150 Вт/дм2, минимальный радиус изгиба 1 см и диапазон рабочих температур 20-100°С. Обеспечивается изготовление нагревателя, имеющего высокую прозрачность и эластичность, высокую поверхностную мощность инфракрасного излучения и высокую пожарную безопасность. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.
Изобретение относится к области нанотехнологий. Изобретение относится к области использования новых материалов, таких как композиты полимер-графен, полученных методом химического осаждения из паровой фазы (ХОПФ). Изобретение может найти применение в акустике. Способ изготовления термоакустического излучателя на основе графена включает синтез графена методом химического осаждения из паровой фазы (ХОПФ) на каталитической подложке в смеси инертных газов при атмосферном давлении, перенос графена на полимерную поверхность и формирование электродов. Графен синтезируют на каталитической положке в смеси газов Ar/Н2/CH4, соотношение массового расхода компонентов которой составляет 450:100:1, графен переносят на полимерную поверхность с получением композита полимер-графен-медь методом термического прессования при температуре 110°С в течение 10 минут с усилием 0,1 кгс/см2, полученный композит полимер-графен-медь с двух противоположных сторон обклеивают липкой лентой для защиты от удаления двух полос меди при последующем травлении. Липкую ленту после травления и промывки композита отклеивают, а оставшиеся на полученном композите полимер-графен две полосы меди используют в качестве электрических контактов, к которым припаивают провода. В качестве полимерной поверхности используют поверхность полимерного листа, состоящего из полиэтилентерефталата и этиленвинилацетата (ПЭТ и ЭВА). Обеспечивается создание простого и дешевого способа изготовления термоакустического излучателя, основой которого является пленка графена. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
УСТАНОВКА РУЛОННОГО ТИПА ДЛЯ СИНТЕЗА ГРАФЕНА // 2688839
Изобретение относится к области нанотехнологий. Установка рулонного типа для синтеза графена включает блок подготовки газовой смеси 5, блок откачки 6, вакуумную рабочую камеру 1 с подогреваемым щелевым соплом 2, на выходе из которого реализуется ламинарное течение, перфорированную по краям ленточную металлическую подложку 3, систему нагрева-охлаждения 4 с контуром водяного охлаждения и нагревателем, систему перемещения подложки с прижимными роликами и зубчатыми колесами, приводимыми в движение шаговым двигателем 7 с механизмом реверса. Изобретение позволяет получить однослойные графеновые покрытия высокого качества с минимальным количеством дефектов. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к области нанотехнологий. Изобретение относится к области получения новых углеродных материалов и раскрывает способ механического переноса графена, полученного методом химического осаждения из паровой фазы (CVD) на меди, на полимерные материалы. Способ переноса графена с меди на полимерный материал включает размещение композита графен/металлическая подложка/графен между двумя слоями полимера, горячее прессование слоев полимера при давлении 0,1-0,3 кгс/см2 и температуре 181-190°С с выдержкой 10 минут, с получением композита полимер/графен/металлическая подложка\графен\полимер. Охлаждение полученного композита до комнатной температуры. Механический перенос композита полимер/графен с металлической подложки со стабилизацией композита полимер/графен/металлическая подложка между двумя жесткими подложками. Изобретение позволяет упростить способ переноса графена с металлической подложки на полимерный материал, что позволяет в промышленных масштабах получать графен высокого качества, сохраняя медь для последующего использования. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.
ДУГОВОЙ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАФЕНА // 2681630
Изобретение относится к области нанотехнологий и может быть использовано для получения композиционных материалов с высокой электро- и теплопроводностью. Графитовый стержень заполняют графитовым порошком с добавкой порошка кремния в концентрации 16,5-28 мас. % или карбида кремния в соответствующей концентрации по кремнию. Осуществляют электродуговое распыление графитовых стержней при постоянном токе в инертной атмосфере при отношении площадей анода к катоду 1:8. Продуктом реакции является композит, состоящий из графена с примесью наночастиц карбида кремния без примеси иных углеродных форм. Изобретение обеспечивает получение графенового материала высокого качества простым способом. 6 ил.
Изобретение может быть использовано при получении контрастирующих веществ в магниторезонансной диагностике, суспензий для магнитной сепарации белков и фрагментов молекул ДНК и РНК, для адресной доставки лекарственных средств. Синтез порошка суперпарамагнитных наночастиц Fe2O3 проводят в два этапа. Сначала осуществляют плазменно-дуговой синтез металл-углеродного материала. Синтезированный материал отжигают в кислородсодержащей среде при атмосферном давлении. В плазме электрического дугового разряда распыляют металл-углеродный композитный электрод, в просверленную по центру полость которого запрессована смесь порошков железа и графита в весовом соотношении 2/1. Синтез проводят при давлении буферного газа 50 торр. Синтезированный материал представляет собой углеродную матрицу с железосодержащими наночастицами размером 5-10 нм. Отжиг осуществляют путем нагрева полученного материала до температуры 300°C, выдержки в течение двух часов и остывания в кислородсодержащей атмосфере. Изобретение позволяет получить материал, устойчивый к окислению и коагуляции, увеличить длительность его хранения, транспортировать его к месту использования для изготовления суспензий, уменьшив слипание частиц. 8 ил.
СПОСОБ СИНТЕЗА НАНОЧАСТИЦ ДИОКСИДА ТИТАНА // 2588536
Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Для получения наночастиц диоксида титана проводят откачивание вакуумной камеры, наполнение ее инертным газом, зажигание электрической дуги постоянного тока между графитовым электродом и металл-углеродным композитным электродом. Композитный электрод представляет собой графитовый стержень с просверленной по центру полостью, которая заполнена спрессованной смесью порошков титана и графита. Весовое соотношение титан/графит составляет 1/2. В плазме электрического дугового разряда распыляют композитный электрод. Отжиг синтезированного материала проводят путем нагрева в кислородсодержащей среде при атмосферном давлении до температуры 900-1000°С и выдержки в течение 1 ч. Изобретение позволяет получить диоксид титана со структурой рутила с высокоразвитой поверхностью, без затрат на коррозионностойкое оборудование и высоких требований к качеству сырья. 1 з.п. ф-лы, 12 ил., 1 табл.
Изобретение относится к области нанотехнологий, а именно к пламенно-дуговой технологии синтеза наноструктурированных композиционных материалов. Предложенный способ синтеза наноструктурного композиционного CeO2-PdO материала в плазме электрического разряда включает откачивание вакуумной камеры, наполнение ее инертным газом, зажигание электрической дуги постоянного тока между графитовым электродом и металл-углеродным композитным электродом, представляющим собой графитовый стержень с просверленной по центру полостью, и распыление композитного электрода. При этом в плазме электрического дугового разряда распыляют металл-углеродный композитный электрод, в просверленной по центру полости которого установлен стержень из церия, обернутый палладиевой фольгой, и весовое соотношение Pd/Ce составляет от 3 до 9%. Затем выполняют отжиг синтезированного материала, включающего нанокристаллы Се2О3 и небольшое количество нанокристаллов Pd с характерными размерами 2-5 нм, путем его нагрева в кислородсодержащей среде при атмосферном давлении до температур 600, 700, 800, 900°С, выдержки в течение 2 ч и медленного охлаждения. Данный способ позволяет получать наноструктурный композиционный CeO2-PdO материал, который может использоваться как катализатор, имеющий высокую активность при низких температурах, а также повышенную термостабильность и устойчивость к коррозии в агрессивных средах. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.
СПОСОБ СИНТЕЗА ПОЛЫХ НАНОЧАСТИЦ γ-Al2O3
// 2530070
Изобретение относится к плазменно-дуговой технологии синтеза наноструктурированных композиционных материалов, в частности полых наночастиц γ-Al2O3. Способ синтеза полых наночастиц γ-Al2O3 реализуют в две стадии, причем на первой проводят плазменно-дуговой синтез алюминий-углеродного материала, включающий откачивание вакуумной камеры, наполнение ее инертным газом, зажигание электрической дуги постоянного тока между графитовым электродом и металл-углеродным композитным электродом и распыление композитного электрода, выполненого в виде графитового стержня с полостью, в которой установлена алюминиевая проволока при весовом соотношении C:Al 15:1, а на второй - отжиг синтезированного материала, в кислородсодержащей среде при атмосферном давлении и температуре 400-950°C в течение одного часа. Технический результат - получение при синтезе 100% пригодного для использования в каталитических приложениях и материаловедении нанодисперсного порошка оксида алюминия γ-Al2O3, частицы которого представляют собой полые сферы диаметром 6-14 нм. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.
