Физикохимические основы пиролитического синтеза и функционализации углеродных наноструктур тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.04, кандидат наук Савилов, Сергей Вячеславович

• Савилов, Сергей Вячеславович
• кандидат наук
• 2017

Оглавление диссертации кандидат наук Савилов, Сергей Вячеславович

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ И ПИРОЛИТИЧЕСКОГО СИНТЕЗА УГЛЕРОДНЫХ НАНОСТРУКТУР

1.1. Методы получения и строение основных типов углеродных

наноструктур

1.1.1. Углеродные нановолокна

1.1.2. Углеродные нанотрубки

1.1.3. Наноалмазы

1.1.4. Луковичнообразные углеродные наноструктуры

1.1.5. Графеновые материалы

1.1.6. Гетерозамещение в углеродных наноструктурах

1.2. Разработка подходов к масштабируемому синтезу УНС

в рамках единого аппаратурного оформления

1.2.1. Механизм формирования анизотропных УНС

1.2.2. Оптимизация пиролитического синтеза МУНТ

1.2.3. Моделирование роста МУНТ

1.2.4. Оптимизация пиролитического синтеза спиралевидных

углеродных наноструктур

1.2.5. Оптимизация пиролитического синтеза МГФ и темплатных саж

1.2.6. Оптимизация пиролитического синтеза гетерозамещенных УНС

ГЛАВА 2. ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА УГЛЕРОДНЫХ НАНОСТРУКТУР И

СПЕЦИФИКА ИХ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Методы структурного анализа

2.1.1. Специфика электронномикроскопического исследования УНС

2.1.2. Рентгенодифракционное исследование УНТ

2.1.3. Мессбауэровское исследование УНТ

2.2. Окисление углеродных наноструктур

2.2.1. Визуализация кислорода на поверхности УНТ

2.2.2. Химические свойства карбоксилированных МУНТ

2.3. Термический анализ

2.4. Спектроскопия КР

2.5. Использование искрового плазменного спекания

для компактизации УНС

2.6. Адсорбционные методы

2.6.1. Жидкостная порометрия

2.6.2. Низкотемпературная азотная порометрия

2.7. Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия

2.8. Бомбовая калориметрия

ГЛАВА 3 Композитные материалы на основе углеродных наноструктур

3.1. Подходы к дизайну металлнанесенных

каталитически активных систем

3.2. Модификация полимерных материалов углеродными наноструктурами

3.3. Электродные материалы для суперконденсаторов

и литий-ионных источников тока

4. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

5. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Используемые аббревиатуры

В тексте использованы следующие сокращения:

УНТ - углеродные нанотрубки (ц - цилиндрические, к - конические, М - многостенные, ОС - одностенные);

УНС - углеродные наноструктуры;

УНВ - углеродные нановолокна;

ДНА - детонационные наноалмазы;

ЛУН - луковичные углеродные наноструктуры;

МГФ - малослойные графитовые фрагменты;

ТС - темплатная сажа;

ТА - термический анализ;

УНС - углеродные наноструктуры;

ДТА - дифференциальный термический анализ;

СТА - синхронный термический анализ;

ДСК - дифференциальная сканирующая калориметрия;

СПЭМ - просвечивающая электронная микроскопия в сканирующем режиме; СЭМ - сканирующая электронная микроскопия;

ПЭМ (ВР) - просвечивающая электронная микроскопия (высокого разрешения); ИПС - искровое плазменное спекание;

БЭТ - низкотемпературная азотная порометрия, приближение Брунауэра-Эммета-Теллера;

EDX - энергодисперсионный рентгеноcпектральный микроанализ; РФА - рентгеновская дифракция; ED - электронная дифракция;

EELS - спектроскопия характеристических потерь энергии электронами; ЭА - элементный CHNS/O анализ; РФлА - рентгенофлуоресцентный анализ; МС - масс-спектрометрия;

РФЭС - рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия;

ЯМР - спектроскопия ядерного магнитного резонанса; ПАН - полиакрилонитрил; ВЧ - высокочастотный;

СУБ - химическое осаждение из газовой фазы;

ИЖ - ионная жидкость;

ЦВА - циклическая вольамперометрия;

АУ - активированный уголь;

ПММА - полиметилметакрилат;

ПК - поликарбонат.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Физикохимические основы пиролитического синтеза и функционализации углеродных наноструктур»

ВВЕДЕНИЕ

Наноструктурированные модификации углерода, являясь достаточно новыми и сравнительно недавно открытыми материалами, находят все более широкое применение в различных направлениях химической промышленности, индустрии конструкционных и строительных материалов, системах обеспечения безопасности, электроники, медицины. Их востребованность обусловливается разнообразием химических и физических свойств, а также огромным потенциалом практического использования, в т.ч. благодаря возможности предварительной модификации и последующего введения в различные матрицы: полимерные, металлические, керамические и пр. с целью вариации и улучшения физико -химических и эксплуатационных характеристик последних.

Ключевым моментом как в разработке новых классов композитных материалов на основе наноструктурированного углерода, так и при промышленном выпуске существующих, является необходимость всестороннего изучения их физико-химических свойств, причем результаты макроскопических методов исследования при этом требуют согласования с данными микроскопических подходов. Именно последние позволяют реализовать методики для определения типа, количества и положения функциональных групп, природы и содержания включений, фазового и структурного анализа углеродного скелета. Для индустрии же необходимы экспрессные и менее дорогостоящие подходы к анализу. Все это делает настоящую работу, посвященную методам синтеза, исследованию структуры и свойств химической модификации, а также изучению возможностей применения структурированных углеродных наноструктур в различных областях промышленности, крайне актуальной.

Целью исследования в рамках проблемы разработки новых функциональных наноматериалов и изучения взаимосвязей «состав-структура-свойства» являлась разработка физико-химических основ эффективного и технологичного способа получения различных видов углеродных наноструктур пиролизом угле-

водородов, позволяющего варьировать состав и морфологию продуктов, а также экспериментальных подходов к их очистке и функционализации в зависимости от направлений дальнейшего использования. Для этого решены задачи по изучению процессов, протекающих в ходе синтеза, по разработке методик физико-химической характеризации получаемых УНС и корреляции их результатов, визуализации гетероатомов на поверхности и фазовых трансформаций, изучению функционализации поверхности различными группами и путей компактизации, получению углеродсодержащих композитов для использования в катализе и устройствах хранения энергии, а также модификации свойств полимерных материалов. В работе применяли современные методы исследования, изучали корреляцию получаемых с их помощью результатов, а также разрабатывали новые экспериментальные подходы к оценке состава, структуры и характеристик УНС.

Научная новизна работы заключается в значительном количестве новых результатов, методик анализа и обобщений. В частности,

- проведен системный анализ сходства и различий в структурных и морфологических характеристиках цилиндрических и конических МУНТ, а также УНВ; рассмотрены вопросы интерпретации результатов ПЭМ, EELS и фотоэлектронных спектров УНС; сопоставлены результаты различных методов исследования;

- впервые смоделировано образование УНС при аэрозольном вводе в реактор прекурсорных смесей на основе растворов ацетилацетонатов и циклопента-диенилов металлов подгруппы железа в бензоле, определены эффективные энергии активации каждой стадии, на основании чего предложен масштабируемый метод синтеза, пригодный для получения 9 типов УНС; при этом комплексно исследовано влияние основных параметров синтеза на выход и морфологию продуктов;

- проведено сравнение действия широкого круга окислителей (HNO3, H2O2, KMnO4, газообразного и жидкого озона, смеси H2SO4/HNO3) на однотипные УНС, а также результатов различных методов определения степени функционализации. Показана эффективность применения термического анализа для определения ти-

па и количества кислородсодержащих групп и гетероатомов, а также бомбовой калориметрии для экспресс-контроля морфологии, состава и функционализации наноструктур;

- разработана оригинальная методика контрастирования с целью локализации кислородсодержащих групп на МУНТ путем взаимодействия с солями тулия в неводной среде, а также in situ изучения процессов контролируемого изменения рельефа поверхности нанотрубок. Изучена стабилизация переходных металлов на рельефных и немодифицированных УНТ: исследованы их дисперсность, локализация, количество. Продемонстрирована эффективность использования подобных систем в реакциях каталитического гидрирования;

- с использованием бомбовой калориметрии впервые выявлены корреляции тепловых эффектов сгорания и образования окисленных в различной степени ц- и к- МУНТ, а также МГФ, в т.ч. азотзамещенных, с их структурными характеристиками, содержанием гетероатомов и функциональных групп;

- изучены процессы искрового плазменного спекания МУНТ и МГФ, приводящие к их компактизации без существенных потерь электрической проводимости и пористости, а также функционализации МУНТ кислородсодержащими группами, первичными, вторичными, третичными аминами, хлорангидридными, алкильными и аллильными фрагментами, что создало технологические основы получения новых композитных материалов с различными типами полимеров, обладающих высокими механическими, адгезионными и эксплуатационными показателями;

- разработаны методики синтеза электродных материалов для устройств хранения энергии на основе УНС, обеспечивающие высокие ёмкостные и энергетические характеристики, а также существенный вклад псевдоемкостной составляющей в случае двойнослойных суперконденсаторных сборок с неводными электролитами.

Положения, выносимые на защиту:

- результаты экспериментальных исследований современными инструментальными методами состава, структуры и свойств различных типов УНС;

- результаты комплексного физико-химического исследования путей получения УНС пиролизом прекурсорных смесей на основе углеводородов и соединений железа, кобальта и никеля, результаты моделирования протекающих при этом процессов, а также реализованная на их основании масштабируемая установка;

- методики функционализации УНС, определения типа и количества образующихся при этом функциональных групп, контрастирования кислородсодержащих групп, контролируемого изменения рельефа поверхности нанотрубок, приготовления каталитически активных композитов и электродных материалов устройств хранения энергии на основе УНС, гибридных полимер -углеродных материалов;

- результаты определения методом бомбовой калориметрии тепловых эффектов сгорания и образования ряда УНС, в т.ч. карбоксилированных и модифицированных гетероатомами;

- методики компактизации МУНТ и МГФ искровым плазменным спеканием, обеспечивающие сохранение электрической проводимости и пористости, а также результаты исследований морфологии и сорбционных свойств получаемых материалов.

Практическая значимость работы заключается в том, что полученные результаты расширяют и систематизируют представления об УНС, описывают оптимальные условия синтеза пиролитическим методом многостенных цилиндрических и конических углеродных нанотрубок, нановолокон и лент, малослойных графитовых фрагментов и их гетерозамещенных аналогов. Предложена конструкция полупромышленной установки периодического действия для получения углеродных нанокомпозитов пиролизом растворов циклопентадиенилов железа и никеля, что существенно упростило технологический процесс и обеспечило по-

лучение материалов чистотой 95% с производительностью 730 г/ч с выходом по сырью 75%. Оборудование успешно функционирует на базе ФГУП «Исследовательский центр имени М.В. Келдыша». Разработанные подходы к исследованию функциональных групп на поверхности материалов, а также полученные данные об их структурных и морфологических особенностях, закономерностях воздействия различных окислителей, термохимических свойствах могут быть использованы в учебных курсах, лекциях и методических разработках по физической химии, материаловедению, физическим методам исследования, а также нашли применение в работах других исследователей. Результаты испытаний, получаемых УНС в качестве электродных материалов суперконденсаторов и для модификации свойств оксидных электродных материалов литий-ионных батарей, продемонстрировали стабильные и превышающие мировой уровень характеристики соответствующих сборок. Полученные оригинальные результаты легли в основу промышленных процессов получения и контроля качества МУНТ и МГФ, приготовления электродов для источников тока с неводными электролитами, а также новых полимерных композитов, клеев, покрытий, катализаторов и сорбентов.

Личный вклад автора. Автору принадлежит решающая роль в определении направления исследований, формулировке задач, выборе подходов к их решению, анализе результатов и их обобщении. Экспериментальная часть работы выполнена автором совместно со студентами, аспирантами и сотрудниками лаборатории катализа и газовой электрохимии кафедры физической химии химического факультета МГУ, работавшими под научным руководством автора. Ряд исследований выполнен в соавторстве с сотрудниками Факультета наук о материалах МГУ, Университета имени Бен-Гуриона (Беер-Шева, Израиль), Университета Бар-Илана (Тель-Авив, Израиль), НИТУ «МИСиС» Наньянского технологического университета (Сингапур), Национального университета Сингапура, Нанкинского университета науки и технологий, а также Университета Сучжоу (Сучжоу, КНР). Автор в роли руководителя и ответственного исполнителя активно участвовал в выполнении грантов РФФИ, Президиума РАН, Минобрнауки РФ, РНФ.

Апробация работы и публикации. Основные результаты диссертационной работы были представлены на ведущих российских и международных конференциях, среди которых следующие: Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, конференция «Роскатализ», Международная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов», Российская конференция по электронной микроскопии, Международные научные школы «Синтез, структура и динамика молекулярных систем» и «Актуальные проблемы нефтехимии», Международная конференция по синтезу и характеризации наноматериалов (INSC, Малайзия), Международная конференция по материалам для новых технологий (ICMAT, Сингапур), Всемирный конгресс по новым материалам (WCAM, Китай), Международная конференция по функциональным материалам и устройствам (ICFMD, Сингапур), Международная научно-практическая конференция «Графен и родственные структуры: синтез, производство и применение», Международная конференция IUPAC по зеленой химии, Международная конференция по нанома-териалам (ICFM, Малайзия), Международная конференция по наносистемам (NanoIsrael, Израиль), Международный форум по нанотехнологиям (Rusnanotech, Россия), Международная конференция по новым материалам и технологиям (ICM&T, Словения), Международная конференция по новым формам углерода (ACNS, Россия) и пр. Результаты работы представлены и обсуждены в Нанкин-ском университете науки и технологий (КНР), Университете имени Бен-Гуриона (Израиль), Национальном и Наньянском технологическом университетах Сингапура. Работа удостоена золотой медали на всемирной выставке инноваций "Eure-ca" (Бельгия), медали общества изобретателей Румынии, а также 1-й премии на 1-м международном форуме по нанотехнологиям «РОСНАНОФОРУМ» по секции «Катализаторы, сорбенты, мембраны».

Основное содержание диссертации изложено в 67 работах, из них 28 - в изданиях, индексируемых Web of Science, Scopus и RSCI, 12 - в изданиях, рекомендованных ВАК при Минобрнауки РФ, 3 - патенты РФ, 23 - доклады на международных и российских конференциях, 1 - монография.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 306 страницах и состоит из введения, 3-х основных глав, выводов и библиографии. Работа содержит 146 рисунков, 19 таблиц и список литературы из 452 наименований.

ГЛАВА 1

ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ И ПИРОЛИТИЧЕСКОГО СИНТЕЗА УГЛЕРОДНЫХ НАНОСТРУКТУР

1.1. Методы получения и строение основных типов углеродных

наноструктур

Химия углерода крайне интересна благодаря множеству образуемых им аллотропных модификаций (графит, алмаз, лонсдейлит, фуллерен, углеродные нанотрубки и др. [1]) с разнообразными, а порой и противоположными свойствами. В данной работе не будет уделяться большого внимания фуллеренам, поскольку, благодаря своему молекулярному строению, их химия является отдельной областью исследования. В силу тех же причин в диссертации подробно не рассматриваются графит и карбин; наноалмазы и луковичные структуры описываются по мере необходимости. В основном работа посвящена геометрически анизотропным (одно- и двумерным) углеродным наноструктурам, которые с момента их подробной характеризации в 1991 году демонстрируют огромный научный и практический интерес [2]. Очень важно отметить, что хронологически первыми в упоминании углеродных нанотрубок являлись советские ученые [3], а отечественная работа по их более детальному описанию вышла в печать всего лишь несколькими месяцами позднее [4] иностранной [2]. Несмотря на то, что очень многие как отечественные, так и зарубежные компании в настоящее время освоили производство УНС, расширение номенклатуры товарной продукции в рамках существующей экспериментальной базы за счет выпуска гетерозамещен-ных структур и графеновых производных является крайне актуальным. Первая глава посвящена структурированным одно- и двумерным углеродным наномате-риалам, в т.ч. гетерозамещенным атомами бора и азота, получаемыми пиролити-ческим методом при введении прекурсора катализатора во время синтеза, а также с использованием оксидного носителя. При этом на основании большого массива

экспериментальных данных об их структуре и свойствах внимание уделено разработке универсальной и технологичной методики синтеза, позволяющей в рамках единой аппаратной базы получить различные по структуре и химическому составу материалы.

1.1.1. Углеродные нановолокна

Углеродные нановолокна - хронологически первые из упоминаемых в литературе структурированных углеродных материалов - представляют собой нитевидные наноразмерные образования без протяженных внутренних полостей с различным типом укладки графеновых плоскостей (рис. 1) [5].

Первый патент на их получение относится к 1890 году [6]. Чёткой границы между углеродными волокнами и нанотрубками, как правило, не существует, т.е. морфологически УНВ и МУНТ достаточно близки, тем не менее существует ряд различий, часть из которых выявлена в ходе выполнения настоящей работы. Эти понятия можно и нужно разграничить. В большинстве работ к углеродным волокнам относят продукты карбонизации полимерных волокон или высокотемпературного пиролиза углеводородов диаметром порядка одного или более микрон (рис.1).

Рисунок 1. Микрофотографии углеродных волокон по данным [7].

Для структур диаметром до 100 нм и ниже также применимо понятие нано-волокна. В той же работе [7] описаны найденные в продуктах пиролиза образования диаметром около 50 нм, представляющие собой упорядоченные структуры с параллельным расположением графеновых слоёв и каналом внутри (рис. 2). Несмотря на то, что авторы атрибутировали их также к волокнам, они имеют все признаки для отнесения к моногостенным УНТ.

Рисунок 2. Микрофотографии углеродных нановолокон по данным [7].

Подобная путаница в названиях существует и сегодня. Так, авторы [8] получили разного типа волокнистые структуры с различиями в углах между графе-новыми плоскостями и осью (рис. 3) волокна, которые изменялись от 0о до 90о. Несмотря на то, что одни из представленных материалов вполне можно отнести к дефектным нанотрубкам, авторы остановились на названии УНВ [9].

Рисунок 3. Микрофотографии ПЭМ УНС, полученных пиролитически в работе [8].

Также существуют разночтения в наименовании протяжённых спиралевидных углеродных структур (рис. 4): их называют как спиральными нановолокнами [10], так и углеродными витками, микро- или нановитками [11, 12].

Таким образом, между УНВ и МУНТ существует качественная разница в структуре: в нановолокнах неупорядоченно расположенные графеновые слои содержат множество дефектов, различимых, в большинстве случаев, даже с помощью сканирующей электронной микроскопии, а в многостенных углеродных нанотрубках - слои строго упорядочены, даже если они расположены под некоторым углом к оси трубки. В данной работе мы будем придерживаться именно

Рисунок 4. Микрофотографии спиральных нановолокон по данным [12].

этого определения. В его рамках при параллельности оси трубки и графеновых слоёв (система вложенных цилиндров) данную структуру будем называть цилиндрической (или классической) нанотрубкой, а при наличии угла (система вложенных конусов) - конической.

а б в г д е ж

Рисунок 5. Морфологические разновидности УНВ по данным [5].

Нановолокном будем называть структуры с неупорядоченным расположением графеновых слоёв диаметром не более 500 нм, а просто углеродным волокном - в том случае, если этот параметр превышает 500 нм.

Схематически представленные на рис. 5 объекты способны образовывать разнообразные структуры второго и третьего порядков: сростки, жгуты, кольца, агломераты, ленточные, спиральные, древовидные и другие углеродные нанооб-разования. УНВ привлекают внимание как достаточно дешевый материал для практического использования при создании композитов с полимерами, металлами и их оксидами.

В макроскопических количествах (несколько грамм) УНВ представляют собой достаточно сыпучий порошок черного цвета с насыпной плотностью порядка 0,4 г/см3. Порошок из УНВ при комнатной температуре и атмосферном давлении начинает самоорганизовываться в мелкие гранулы размером до 0,1 мм.

Углеродные волокна могут быть получены как химическим осаждением из газовой фазы, так и карбонизацией полимерных структур. Важными механическими свойствами волоконных материалов являются прочность на разрыв, характеризующая усилие на единицу площади сечения волокна, при котором происходит его разрыв, модуль продольной упругости, определяющий жесткость волокна при растяжении, и предельная деформация - максимальное удлинение, при котором волокно еще не рвется [13]. В зависимости от прочности а и модуля упругости Е углеродные волокна классифицируют на высокопрочные (а > 3 ГПа) и сверхвысокопрочные (а > 4,5 Гпа), низкомодульные (Е< 100 Гпа), среднемодуль-ные (Е = 200-320 ГПа), высокомодульные (Е> 350 ГПа) и ультравысокомодуль-ные (Е> 450 ГПа) [14]. Этот классификационный признак по мере развития области углеродных волокон уточняется. Если первичное деление волокон на высокопрочные и высокомодульные было основополагающим, то затем стали учитывать также такой показатель, как предельная деформация волокна. Кроме того, появились ПАН-волокна и газовые волокна, сочетающие в себе сверхвысокую прочность и ультравысокий модуль упругости. Впоследствии стали применять более

общий критерий классификации по функциональному назначению: волокна общего назначения (general-purpose или GP grade) и волокна особого качества (highperformance или HP grade). Углеродные нановолокна являются и сверхвысокопрочными, и ультравысокомодульными.

Как и в случае УНТ, углеродные волокна, получаемые не пиролитической обработкой каких-либо полимерных материалов, а осаждением углерода, могут содержать в структуре металлические частицы - катализаторы роста. Их форма предопределяет структуру материала в соответствии с рис. 6 [15]. При охлаждении углерод осаждается на поверхности частицы в виде пленки, подобной кристаллическому графиту, с ориентацией, зависящей от формы.

а б в

Рисунок 6. Зависимость структуры нановолокна от морфологии частицы металла

по данным [15].

Синтез нановолокон осуществляют путем каталитического химического парофазного осаждения (СУО-метод) пропусканием углеродных предшественников в присутствии металлических наноразмерных частиц при высоких температурах, а также электроформованием из органических полимеров (электроспиннинг) с последующей их термической обработкой [16].

Разупорядоченная с точки зрения расположения графеновых плоскостей структура углеродных волокон в ряде случаев может обусловливать не только их металлическую проводимость, но и полупроводниковые свойства [17], а также

наличие химически активных дефектов - терминальных фрагментов плоскостей как в порах, так и на внешней поверхности [18].

1.1.2. Углеродные нанотрубки

УНТ, как уже упоминалось выше, можно подразделить на одно- или многослойные в зависимости от количества графеновых слоев, образующих бесшовные цилиндры, свернутые в тубулярную структуру (рис. 7). Свойства таких объектов принципиально различаются, так как ОСУНТ содержат меньшее количество дефектов, а после отжига в инертной атмосфере при высоких температурах они могут быть их лишены вовсе. Известно, что именно дефекты во многом определяют свойства УНТ [19]. Характерной чертой подобных образований, как, впрочем, и УНВ, является их самопроизвольная агломерация в пучки, сростки, жгуты и т.д. Авторы [20] предполагают, что это обусловлено наличием боковых отростков у УНТ, однако большинство исследователей все же объясняют это действием Ван-Дер-Ваальсовых контактов [21].

Рисунок 7. Схематическое строение ОСУНТ и МУНТ по данным [5].

Ввиду структурных особенностей, сложение графеновой плоскости в тубу-лярную структуру может обеспечить две её конформационные разновидности. Теоретические расчеты показывают, что свойства ОСУНТ в конформации кресла должны быть близки к свойствам графена, в то время как для хиральных трубок

или в конформации зиг-заг (рис. 8) они близки только при пороговом значении внутреннего диаметра 10 А [22]. Эта величина может принимать и большие значения: 1,5 нм [23] и даже 2 нм при введении в состав катализатора роста 5 масс.% Bi [24] или при включении во внутренний канал фуллеренов [25].

Наименьший теоретически рассчитанный диаметр ОСУНТ составляет 0,7 нм и соответствует удвоенному межплоскостному расстоянию в графите. Многие характеристики ОСУНТ в силу описанных выше особенностей строения, как правило, превышают значения аналогичных параметров для многостенных трубок (табл.1).

а

I

\Armchairl

2|д-2ад

б

Рисунок 8. Схема сворачивания графенового листа с образованием ОСУНТ в конформации кресла (а), зигзаг (б) и хиральной (в) [26].

в

Внешний диаметр МУНТ варьируется в широких пределах от 4 до ~80 нм и определяется количеством слоев в их трубке, причем расстояние между ними слегка превышает межслоевое в структуре графита. МУНТ могут быть получены в намного большем объеме по сравнению с ОСУНТ, ввиду чего более дешевы. Однако, в объемных образцах они часто демонстрируют разброс характеристик, что ухудшает их свойства и, порой, не обеспечивает воспроизводимость характеристик материалов на их основе. Среди МУНТ можно особо выделить двустенные, свойства которых близки к одностенным, однако, существенно отличаются возможностью химической модификации поверхности. Это позволяет более легко изменять их механические и электронные свойства.

Таблица 1.

Физико-химические свойства различных форм углерода.

Свойство Графит Алмаз Фуллерены ОСУНТ МУНТ

Плотность, г/см3 1,9-2,3 3,5 1,7 0,8 1,8

Электрическая проводимость, См/см 4000 (вдоль листа), 3,3 (вдоль оси с) 10-2-10-15 10-5 102-106 103-105

Электронная подвижность, см2/(В*с) 2,0*104 1800 0,5-6 ~ 105 104-105

Тепловая проводимость, Вт/(м*К) 298 (вдоль листа) 2,2 (вдоль оси с) 900-2320 0,4 6000 2000

Коэффициент термического расширения, К-1 -1*10-6 (вдоль листа) 2,9*10-5 (вдоль оси с) (1-3)*10-6 6,2*10-5 Несущественно Несущественно

Термическая стабильность на воздухе, оС 450-650 <600 ~600 >600 >600

Стоит отметить, что среди множества аллотропных модификаций углерода именно нанотрубки наиболее редко встречаются в природе [27], что отражено на рис. 9. Известно совсем немного подобных фактов. Так, МУНТ найдены в горных породах, прилегающих к нефтеносным месторождениям [28], а также в гранитных образованиях в Сибири [29].

Рисунок 9. Факты нахождения МУНТ в природе по данным [27].

Среди множества известных подходов к получению углеродных нанотру-бок и УНС в целом можно выделить два основных принципиально различных способа [30], заключающихся в сублимации графита с последующим его осаждением и пиролизе органических соединений.

Сублимацию углерода проводят обычно двумя путями: либо дуговым разрядом [31-33], либо лазером [34], локально нагревая источник углерода (электрод или графитовую мишень) до температуры ~4000оК. Для получения значительных количеств УНТ обычно используют катализаторы - металлы, их соли или сплавы.

Как показано во многих работах, самыми эффективными катализаторами являются такие металлы, как Fe, М, Именно они обеспечивают образование УНТ ввиду образования серии метастабильных карбидов нестехиометрического состава [35]. Благодаря этому углерод на одних участках металлической частицы растворяется, а на других участках участвует в образовании УНТ.

Пиролиз органических соединений проводят также на металлических катализаторах при температуре 600-1500оС в печи или при нагревании вольфрамовой проволокой. В качестве источника углерода обычно используют достаточно термоустойчивые углеводороды (бензол, ацетилен, метан), благодаря чему в условиях эксперимента некаталитическое разложение, приводящее к образованию сажи или графита, сводится к минимуму. Оборудование, используемое для пиролиза, является, ввиду отсутствия необходимости работы с вакуумом, более простым и технологичным по сравнению с тем, которое необходимо для реализации описанных выше методов. Как правило, оно представляет собой реактор, печь сопротивления или ВЧ, системы подачи пробы и конденсации продуктов.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Савилов, Сергей Вячеславович, 2017 год

5. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Hirsch A. The era of carbon allotropes // Nature. - 2010. - V.9. - P. 868-871.

2. Iijima S. Helical microtubules of graphitic carbon // Nature. - 1991. - V.354. - P. 56-58.

3. Радушкевич Л.В., Лукьянович В.М. О структуре углерода, образующегося при термическом разложении окиси углерода на железном контакте // Журн. физ. химии -1952. - Т. 26., С. 88-95.

4. Косаковская З.Я., Чернозатонский Л.А., Фёдоров Е.А. Нановолоконная углеродная структура // Письма в журн. эксперим. и теор. физики - 1992. - Т. 56. - С. 26.

5. Кузьмичева Г.М. Рентгенография наноразмерных объектов. Часть II. - М.: МИТХТ им. М.В. Ломоносова, 2010. - 80 с.

6. Schutzenberger P., Schutzenberger L. Sur quelques faits relatifs a l'histoire du carbone // CR Acad. Sci. Paris. - 1890. - V. 111. - P. 774-775.

7. Endo M. Grow carbon fibers in vapour phase // Chemtech. - 1988. - № 9. - P. 568-576.

8. Zhou J.H., Sui Z.J., Li P., Chen D., Dai Y.C., Yuan W.K. Structural characterization of carbon nanofibers formed from different carbon-containing gases // Carbon. - 2006. - V. 44. - P. 3255-3262.

9. Eksioglu B., Nadarajah A. Structural analysis of conical carbon nanofibers // Carbon. -2006. - V. 44. - P. 360-373.

10. Qi X., Zhong W., Deng Y., Au C., Du Y. Synthesis of helical carbon nanotubes, wormlike carbon nanotubes and nanocoils at 450°C and their magnetic properties // Carbon. -2010. - V. 48. - P. 365-376.

11. Chen X., Motojima S., Iwanaga H. Carbon coatings on carbon micro-coils by pyrolysis of methane and their properties // Carbon. - 1999. - V.37. - P.1825-1831.

12. Kuzuya C., In-Hwang W., Hirako S., Hishkawa Y., Motojima S. Prearation, Morphology and Growth Mechanism of Carbon Nanocoils // Chem. Vap. Deposition. - 2002. - V.8. - P. 57-62.

13. Мордкович В.З., А.Р. Караева, И.В. Бородина. Новые углеродные материалы как продукты утилизации нефтяных попутных газов и углеводородных остатков // Рос. хим. журн. - 2004. - V. XLVIII. - P. 58-63.

14. Зеленский Э.С., А.М. Куперман, Ю.А. Горбаткина, В.Г. Иванова-Мумжиева, А.А. Берлин. Армированные пластики — современные конструкционные материалы // Рос. хим. журн. - 2001. - V. XLV- P. 56-74.

15. Monthioux M., Serp P., Flahaut E., Razafinimanana M., Laurent C., Peigney A., Bacsa W., Broto J.-M. Introduction to Carbon Nanotubes // Springer Handb. Nanotechnol. / ed. Bhushan P.B. - Springer Berlin Heidelberg, 2010. - P. 47-118.

16. Springer Handbook of Nanomaterials / ed. Vajtai R. - Springer, 2013. - 1500 p.

17. Liu Q., Ren W., Chen Z.-G., Yin L., Li F., Cong H., Cheng H.-M. Semiconducting properties of cup-stacked carbon nanotubes // Carbon. - 2009. - V. 47, № 3. - P. 731-736.

18. Endo M., Kim Y.A., Ezaka M., Osada K., Yanagisawa T., Hayashi T., Terrones M., Dresselhaus M.S. Selective and Efficient Impregnation of Metal Nanoparticles on Cup-Stacked-Type Carbon Nanofibers // Nano Lett. - 2003. - V. 3. - P. 723-726.

19. Раков Э.Г. Химия и применение углеродных нанотрубок // Успехи химии. - 2001. -Т. 70. - С. 934-973.

20. Раков Э.Г. Материалы из углеродных нанотрубок. "Лес" // Успехи химии. - 2013. -T. 82. - С. 538-566.

21. Матысина З.А., Щур Д.В., Загинайченко С.Ю. Углеродные наноструктуры и фазовые превращения в них. - Днетропетровск: Наука и образование, 2007. - С. 45.

22. Su W.S., Leung T.C., Chan C.T. Work function of single-walled and multiwalled carbon nanotubes: First-principles study // Phys. Rev. B. - 2007. - V. 76. - P. 235-413.

23. Раков Э.Г. Методы получения углеродных нанотрубок // Успехи химии. - 2000. -Т. 69. - С. 41-59.

24. Kiang C.-H. Electron irradiation induced dimensional change in bismuth filled carbon nanotubes // Carbon. - 2000. - V. 38. - P. 1699-1701.

25. Smith B.W., Monthioux M., Luzzi D. E. Carbon nanotube encapsulated fullerenes: a unique class of hybrid materials // Chem.Phys. Lett. - 1999. - V. 315. - P. 31-36.

26. Dresselhaus M.S., Dresselhaus G., Saito R. Physics of carbon nanotubes. Carbon. - 1995. - V. 33. - P. 883-891.

27. Nisha C.K., Mahajan Y. Birth and early history of carbon nanotubes // Nanowerk. -2016. - V.3.

28. Velasco-Santos C., Martinez-Hernandez A.L., Consultchi A., Rodriques R., Castano V.M. Naturally produced carbon nanotubes // Chem. Phys. Letters. - 2003. - V.373. - P. 273-276.

29. Ponomarchuk V.A., Kolmogorov Y.P., Ryabov V.V., Titov A.T., Moroz T.N., Semenova D.V., Pyryaev A.N. SR XRF study of natural micro and nanostructured carbon from igneous rocks // Bull. Rus. Acad. Sci. Physics. - 2013. - V. 77. - P. 203-206.

30. Елецкий А.В. Углеродные нанотрубки и их эмиссионные свойства // Успехи физ. наук. - 2002. - Т. 172. - C. 401-438.

31. Cuia S., Scharffa P., Siegmunda C., Spiessb L., Romanusb H., Schawohlb J. Investigation on preparation of multiwalled carbon nanotubes by DC arc discharge under N2 atmosphere // Carbon. - 2004. - V. 42. - P.931-939.

32. Andoa Y., Zhaoa X., Inoue S., Iijima S. Mass production of multiwalled carbon nanotubes by hydrogen arc discharge // J. Cryst. Growth. - 2002. - V.237-239. - P. 1926-1930.

33. Shi Z., Lian Y., Hui Lia F., Zhou X., Gu Z., Zhang Y., Iijima S., Li H., To Yue H., Zhang S-L. Large scale synthesis of single-wall carbon nanotubes by arc-discharge method // J. Phys. Chem. Solids. - 2000. - V. 61. - P. 1031-1036.

34. Guo T., Nickolaev P., Thess A., Colbert D.T., Smalley R.E. Catalytic growth of singlewalled nanotubes by laser vaporization // Chem. Phys. Lett. - 1995. - V. 243. - P. 49-54.

35. Dresselhaus M.S., Dresselhaus G., Pimenta M. The remarkable properties of carbon nanotubes as nanoclusters // Eur. Phys. J. D. - 1999. - V. 9. - P. 69-75.

36. Leonhardt A., Ritschel M., Elefant D., Mattern N., Biedermann K., Hampel S., Müller Ch., Gemming T., Büchner B. Enhanced magnetism in Fe-filled carbon nanotubes produced by pyrolysis of ferrocene // J. Appl. Phys. - 2005. - V. 98. - P.1-5.

37. Ruskov T., Spirov I., Ritschel M., Müller C., Leonhardt A. Mössbauer morphological analysis of Fe-filled multiwalled carbon nanotube samples // J. Appl. Phys. - 2006. - V. 100. - P.1-6.

38. Rao C., Govindaraj A. Carbon Nanotubes from Organometallic Precursors. // Acc. Chem. Res. - 2002. - V. 35. - P. 998-1007.

39. Satishkumar B.C., Govindaraj A., Sen R., Rao C.N.R. Single-walled nanotubes by the pyrolysis of acetylene-organometallic mixtures // Chem. Phys. Lett. - 1998. - V. 293 - P.47-52.

40. Andrews R., Jacques D., Qian D., Rantell T. Multiwall Carbon Nanotubes: Synthesis and Application // Acc. Chem. Res. - 2002. - V. 35. - P.1008-1017.

41. Sinnott S B., Andrews R., Qian D., Rao A.M., Mao Z., Dickey E.C., Derbyshire F. Model of carbon nanotube growth through chemical vapor deposition // Chem. Phys. Lett. - 1999. -V.315. - P. 25-30.

42. Journet C., Bernier P. Production of carbon nanotubes // Appl. Phys. A. - 1998. - V. 67.

- P. 1-9.

43. Galli G. Structure, Stability and Electronic Properties of Nanodiamonds, Computer-Based Modeling of Novel Carbon Systems and Their Properties // Carbon Materials: Chemistry and Physics. Vol. 3. / ed. Colombo L., Fasolino A. - Dordrecht: Springer Netherlands, 2010. - P. 37-56.

44. Drummond N.D. Nanomaterials: diamondoids display their potential // Nat. Nanotechnol.

- 2007. - V. 2. - P. 462-463.

45. Adiga V., Sumant A., Suresh S., Gudeman C., Auciello O., Carlisle J., Carpick R. Mechanical stiffness and dissipation in ultrananocrystalline diamond microresonators // Phys. Rev. B. - 2009. - V. 79. - P. 245403-1-245403-8.

46. Shimkunas R.A., Robinson E., Lam R., Lu S., Xu X., Zhang X.-Q., Huang H., Osawa E., Ho D. Nanodiamond-insulin complexes as pH-dependent protein delivery vehicles // Biomaterials. - 2009. - V. 30. - P. 5720-5728.

47. Lewis R.S., Ming T., Wacker J.F., Anders E., Steel E.. Interstellar diamonds in meteorites // Nature. - 1987. - V. 326. - P. 160-162.

48. Daulton T.L., Eisenhour D.D., Bernatowicz T.J., Lewis R.S., Buseck P.R. Genesis of presolar diamonds: Comparative high-resolution transmission electron microscopy study of meteoritic and terrestrial nano-diamonds // Geochim. Cosmochim. Acta. - 1996. - V. 60. -P. 4853-4872.

49. Van Thiel M., Ree F.H. Properties of carbon clusters in TNT detonation products: Graphite-diamond transition // J. Appl. Phys. - 1987. - V. 62, № 5. - P. 1761.

50. Greiner N.R., Phillips D.S., Johnson J.D., Volk F. Diamonds in detonation soot // Nature. - 1988. - V. 333. - P. 440-442.

51. Алексенский А.Е., Байдакова М.В., Вуль А.Я., Давыдов В.Ю., Певцова Ю.А. Фазовый переход алмаз-графит в кластерах ультрадисперсного алмаза // Физика тв. тела. - 1997. - Т. 39. - С. 1125-1134.

52. Байдакова М. В., Вуль А. Я., Сиклицкий В. И., Фалеев Н. Н. Фрактальная структура кластеров ультрадисперсного алмаза // Физика тв. тела. - 1998. - V. 40. - P. 775-780.

53. Baidakova M.., Siklitsky V.I., Vul A.Y. Ultradisperse-Diamond Nanoclusters. Fractal Structure and Diamond-Graphite Phase Transition // Chaos, Solitons & Fractals. - 1999. -V. 10. - P. 2153-2163.

54. Chen P.,. Ding Y, Chen Q., Huang F., Yun S. Spherical nanometer-sized diamond obtained from detonation // Diam. Relat. Mater. - 2000. - V. 9. - P. 1722-1725.

55. Raty J.-Y., Galli G., Bostedt C., van Buuren T., Terminello L. Quantum Confinement and Fullerenelike Surface Reconstructions in Nanodiamonds // Phys. Rev. Lett. - 2003. - V. 90, № 3. - P. 037401.

56. Iakoubovskii K., Baidakova M.V., Wouters B.H., Stesmans A., Adriaenssens G.J., Vul' A.Y., Grobet P.J. Structure and defects of detonation synthesis nanodiamond // Diam. Relat. Mater. - 2000. - V. 9. - P. 861-865.

57. Тапраева Ф. М., Пушкин А. Н., Кулакова И. И., Руденко А. П., Елагин А. А., Тихомиров С. В. Функциональное покрытие алмазной поверхности в различных условиях модификации газами // Журн. физ. химии. - 1990. - V. 64, № 9. -P. 2445-2451.

58. Руденко А.П., Кулакова И.И., Скворцова В.Л. Химический синтез алмаза. Аспекты общей теории // Успехи химии. - 1993. - V. 62, № 2. - P. 99-117.

59. Сахбиев Д.Н.В.Р., Халитов З.Я. Исследование продуктов детонационного синтеза наноалмазов электронно-микроскопическими и дифракционными методами // Оптэк Сегодня. - 2011. - № 6. - P. 2-3.

60. Fayette L., Marcus B., Mermoux M., Tourillon G., Laffon K., Parent P., Le Normand F. Local order in CVD diamond films: Comparative Raman, x-ray-diffraction, and x-ray-absorption near-edge studies // Phys. Rev. B. - 1998. - V. 57. - P. 14123-14132.

61. Сакович Г.В., Брыляков П.М., Губаревич В.Д., Верещагин А.Л., Комаров В.Ф. Получение алмазных кластеров взрывом и их практическое применение // Журн. Всесоюз. хим. о-ва им. Д.И. Менделеева. - 1990. - V. 35. - P. 600—602.

62. Кулакова И.И. Модифицирование детонационного наноалмаза: влияние на физико-химические свойства // Рос. хим. журн. - 2004. - Vol. XLVIII. - P. 97-106.

63. Iijima S. Direct observation of the tetrahedral bonding in graphitized carbon black by high resolution electron microscopy // J. Cryst. Growth. - 1980. - V. 50. - P. 675-683.

64. Ugarte D. Curling and closure of graphitic networks under electron-beam irradiation // Nature. - 1992. - V. 359ъ. - P. 707-709.

65. Kuznetsov V.L., Chuvilin A.L., Butenko Y. V., Mal'kov I.Y., Titov V.M. Onion-like carbon from ultra-disperse diamond // Chem. Phys. Lett. - 1994. - V. 222. - P. 343-348.

66. Ganesh P., Kent P.R.C., Mochalin V. Formation, characterization, and dynamics of onion-like carbon structures for electrical energy storage from nanodiamonds using reactive force fields // J. Appl. Phys. - 2011. - V. 110. - P. 073506-1-073506-8.

67. Shenderova O., Tyler T., Cunningham G., Ray M., Walsh J., Casulli M., Hens S., McGuire G., Kuznetsov V., Lipa S. Nanodiamond and onion-like carbon polymer nanocomposites // Diam. Relat. Mater. - 2007. - V. 16. - P. 1213-1217.

68. Joly-Pottuz L., Matsumoto N., Kinoshita H., Vacher B., Belin M., Montagnac G., Martin J.M., Ohmae N. Diamond-derived carbon onions as lubricant additives // Tribol. Int. - 2008. - V. 41. - P. 69-78.

69. Kuznetsov V.L., Zilberberg I.L., Butenko Y. V., Chuvilin A.L., Segall B. Theoretical study of the formation of closed curved graphite-like structures during annealing of diamond surface // J. Appl. Phys. - 1999. - V. 86. - P. 863.

70. Pech D., Brunet M., Durou H., Huang P., Mochalin V., Gogotsi Y., Taberna P.-L., Simon P. Ultrahigh-power micrometre-sized supercapacitors based on onion-like carbon // Nature. Nanotech. - 2010. - V. 5. - P. 651-654.

71. Portet C., Yushin G., Gogotsi Y. Electrochemical performance of carbon onions, nanodiamonds, carbon black and multiwalled nanotubes in electrical double layer capacitors // Carbon. - 2007. - V. 45. - P. 2511-2518.

72. Fulvio P.F., Mayes R.T., Wang X., Mahurin S.M., Bauer J.C., Presser V., McDonough J., Gogotsi Y., Dai S. "Brick-and-Mortar" Self-Assembly Approach to Graphitic Mesoporous Carbon Nanocomposites // Adv. Funct. Mater. - 2011. - V. 21. - P. 2208-2215.

73. McDonough J.K., Frolov A.I., Presser V., Niu J., Miller C.H., Ubieto T., Fedorov M. V., Gogotsi Y. Influence of the structure of carbon onions on their electrochemical performance in supercapacitor electrodes // Carbon. - 2012. - V. 50. - P. 3298-3309.

74. Novoselov K. S., Falko V. I., Colombo L., Gellert P. R., Schwab M. G., Kim K. A roadmap for graphene // Nature. - 2012. - V. 490. - P.192-200.

75. Seah C.-M., Chai S.-P., Mohamed A. R. Mechanisms of graphene growth by chemical vapour deposition on transition metals // Carbon. - 2014. - V. 70. P.1-21.

76. Fang Q., Shen Y., Chen B. Synthesis, decoration and properties of three-dimensional graphene-based macrostructures: a review // Chem. Eng. J. - 2015. V. 264. - P.753-771.

77. Lee J.-S., Ahn H.-J., Yoon J.-C., Jang J.-H. Three-dimensional nano-foam of few-layer graphene grown by CVD for DSSC // Phys. Chem. Chem. Phys. - 2012. - V. 14. - P. 79387943.

78. Xiong W., Xia Q., Xia H. Three-dimensional self-supported metal oxides as cathodes for microbatteries // Funct. Mater. Lett. - 2014. - V. 7. - P.1430003.

79. Cao X., Shi Y., Shi W., Lu G., Huang X., Yan Q., Zhang Q., Zhang H. Preparation of Novel 3D Graphene Networks for Supercapacitor Applications // Small. - 2011. - V. 7. - P. 3163-3168.

80. Lellala K., Namratha K., Byrappa K. Ultrasonication assisted mild solvothermal synthesis and morphology study of few-layered graphene by colloidal suspensions of pristine graphene oxide // Microporous Mesoporous Mater. - 2016. - V. 226. - P. 522-529.

81. Emtsev K. V., Bostwick A., Horn K., Jobst J., Kellogg G. L., Ley L., McChesney J. L., Ohta T., Reshanov S.A., Rohrl J., Rotenberg E., Schmid A.K., Waldmann D., Weber H.B., Seylle T. Towards wafer-size graphene layers by atmospheric pressure graphitization of silicon carbide // Nature: Mater. - 2009. - V. 8. P. 203-207.

82. Liu H., Kishi N., Soga T. Synthesis of thiolated few-layered graphene by thermal chemical vapor deposition using solid precursor // Mater. Lett. - 2015. - V. 159. - P. 114-117.

83. Shulga Y. M., Kostanovskiy I. A.,. Afanasev V. P,. Ivanov D. A, Stolyarov D., Polyakova E., Gusev A.L. Experimental Study of Plasmon Losses in Graphene Foam // Int. Sci. J. Alt. En. Ecol. - 2012. - V. 9. - P. 127-131.

84. Hussainova I., Ivanov R., Stamatin S. N., Anoshkin I. V., Skou E. M., Nasibulin A. G. A few-layered graphene on alumina nanofibers for electrochemical energy conversion // Carbon. - 2015. - V. 88. - P. 157-164.

85. Somani P. R., Somani S. P., Umeno M. Planer nano-graphenes from camphor by CVD // Chem. Phys. Lett. - 2006. - V. 430. - P. 56-59.

86. Krivenko A. G., Komarova N. S., Stenina E. V., Sviridova L. N. Effect of organic adsorbates on the electrochemical behaviour of carbon nanostructures // Mend. Comm. -2009. - V.19. - P.317-319.

87. Shang N., Kumar A., Sun N., Sharma S., Papakonstantinou P., Li M., Blackley R. A., Zhou W., Karlsson L. S., Silva S. R. P. Vertical graphene nanoflakes for the immobilization, electrocatalytic oxidation and quantitative detection of DNA // Electrochem. Commun. -2012. - V. 25. - P. 140-143.

88. Chen F., Yang J., Bai T., Long B., Zhou X. Facile synthesis of few-layer graphene from biomass waste and its application in lithium ion batteries // J. Electroanal. Chem. - 2016. -V. 768. - P. 18-26.

89. Shih W. C., Jeng J. M., Huang C. T., Lo J. T. Fabrication of carbon nanoflakes by RF sputtering for field emission applications // Vacuum. - 2010. - V. 84. - P. 1452-1456.

90. Hung T. C., Chen C. F., Chen C. C., Whang W. T. Catalyst-free, low-temperature growth of high-surface area carbon nanoflakes on carbon cloth // Appl. Surf. Sci. - 2009. - V. 255. -. P. 3676-3681.

91. Подъячева О. Ю. Углеродные нановолокна, допированные азотом, и нанокомпози-ты на их основе: синтез, физико-химические свойства и применение: Автореф. дис. д-ра хим. наук: 02.00.04. - Новосибирск: Ин-т катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, 2015. - 38 с.

92. Terrones M., Ajayan P. M., Banhart F., Blase X., Carroll D.L., Charlier R., Czerw B., Foley N., Grobert R., Kamalakaran P., Kohler-Redlich M., Rühle T., SeegerH. N-doping and coalescence of carbon nanotubes: synthesis and electronic properties // Appl. Phys. A.- 2002. - V. 74, - P. 355-361.

93. Garcia-Garcia F. R., Alvarez-Rodriguez J., Rodriguez-Ramos I., Guerrero-Ruiz A. The use of carbon nanotubes with and without nitrogen doping as support for ruthenium catalysts in the ammonia decomposition reaction // Carbon. - 2010. - V. 48. - P. 267-276.

94. Han W., Bando Y., Kurashima K., Sato T. Boron-doped carbon nanotubes prepared through a substitution reaction // Chem. Phys. Lett. - 1999. - V. 299. - P. 368-373.

95. Hammer P., Alvarez F., Droppa R.,. Hammer R. D. Jr., Carvalho C. M., Santos M. C., Alvarez F. Incorporation of nitrogen in carbon nanotubes // J. Non. Cryst. Solids. - 2002. -V. 299-302. - P. 874-879.

96. Journet C., Bernier P. Production of carbon nanotubes // Appl. Phys. A. - 1998. - V. 67. - P. 1-9.

97. Zhang Y., Gu H., Iijima S. Single-wall carbon nanotubes synthesized by laser ablation in a nitrogen atmosphere // Appl. Phys. Lett. - 1998. - V. 73. - P. 3827-3829.

98. Chizari K., Sundararaj U. The effects of catalyst on the morphology and physicochemical properties of nitrogen-doped carbon nanotubes // Mater. Lett. - 2014. - V. 116. - P.289-292.

99. Maldonado S., Morin S., Stevenson K. J. Structure, composition, and chemical reactivity of carbon nanotubes by selective nitrogen doping // Carbon. - 2006. - V. 44.-P. 1429-1437.

100. Liu Q., Pu Z., Asiri A. M., Sun X. Bamboo-like nitrogen-doped carbon nanotubes toward fluorescence recovery assay for DNA detection // Sens. Act. B. - 2015. - V. 206. - P. 37-42.

101. Cao Y., Zhao Y., Li Q. X., Jiao Q. Z. Catalytic synthesis of nitrogen-doped multi-walled carbon nanotubes using layered double hydroxides as catalyst precursors // J. Chem. Sci. -2009. - V. 121. - P. 225-229.

102. Glerup M., Castignolles M., Holzinger M., Hug G., Loiseau A., Bernier P., Bataillon P. E. Synthesis of highly nitrogen-doped multi-walled carbon nanotubes // Chem. Commun. -2003. - V. 33. - P. 2542-2543.

103. Kim N. S., Lee Y. T., Park J., Han J. B., Choi Y. S, Choi S. Y., Choo J., Lee G. H. Vertically Aligned Carbon Nanotubes Grown by Pyrolysis of Iron, Cobalt, and Nickel Phthalocyanines // J. Phys. Chem. B. - 2003. - V. 107. - P. 9249-9255.

104. Yadav R. M., Dobal P. S., Shripathi T., Katiyar R. S., Srivastava O. N. Effect of growth temperature on bamboo-shaped carbon-nitrogen (C-N) nanotubes synthesized using ferrocene acetonitrile precursor // Nanoscale Res. Lett. - 2009. - V. 4. - P. 197-203.

105. Huang J.-Q., Zhao M.-Q., Zhang Q., Nie J.-Q., Yao L.-D., Su D. S., Wei F. Efficient synthesis of aligned nitrogen-doped carbon nanotubes in a fluidized-bed reactor // Catal. Today. - 2012. - V. 186. - P. 83-92.

106. Liu H., Zhang Y., Li R., Sun X., Desilets S., Abou-Rachid H., Jaidann M., Lussier L. S. Structural and morphological control of aligned nitrogen-doped carbon nanotubes // Carbon.

- 2010. - V. 48. - P. 1498-1507.

107. Chizari K., Vena A., Laurentius L., Sundararaj U. The effect of temperature on the morphology and chemical surface properties of nitrogen-doped carbon nanotubes // Carbon.

- 2014. - V. 68. - P. 369-379.

108. Chizari K., Janowska I., Houll M., Florea I., Ersen O., Romero T., Bernhardt P., Ledoux M. J., Pham-Huu C. Tuning of nitrogen-doped carbon nanotubes as catalyst support for liquid-phase reaction // Appl. Catal. A. - 2010. - V. 380. - P. 72-80.

109. Duong-Viet C., Ba H., Liu Y., Truong-Phuoc L., Nhut J.-M., Pham-Huu C. Nitrogen-doped carbon nanotubes on silicon carbide as a metal-free catalyst // Chinese J. Catal. -2014. - V. 35. - P. 906-913.

110. John A. R., Arumugam P. Open ended nitrogen-doped carbon nanotubes for the electrochemical storage of energy in a supercapacitor electrode // J. Power Sources. - 2015. -V. 277. - P. 387-392.

111. Jin H., Zhu L., Bing N., Wang L., Wang L. No cytotoxic nitrogen-doped carbon nanotubes as efficient metal-free electrocatalyst for oxygen reduction in fuel cells // Solid State Sci. - 2014. - V. 30. - P. 21-25.

112. Xie K., Yang F., Ebbinghaus P., Erbe A., Muhler M., Xia W. A reevaluation of the correlation between the synthesis parameters and structure and properties of nitrogen-doped carbon nanotubes // J. Energy Chem. - 2015. - V. 24. - P. 407-415.

113. Liang E. J., Ding P., Zhang H. R., Guo X. Y.,. Du Z. L Synthesis and correlation study on the morphology and Raman spectra of CNx nanotubes by thermal decomposition of ferrocene/ethylenediamine // Diam. Relat. Mater. - 2004. - V. 13. - P. 69-73.

114. Hao Y., Qingwen L., Jin Z., Zhongfan L. The effect of hydrogen on the formation of nitrogen-doped carbon nanotubes via catalytic pyrolysis of acetonitrile // Chem. Phys. Lett. -2003. - V. 380. - P. 347-351.

115. Sharifi T., Nitze F., Barzegar H. R., Tai C. W., Mazurkiewicz M., Malolepszy A., Stobinski L., Wagberg T. Nitrogen doped multi walled carbon nanotubes produced by CVD-correlating XPS and Raman spectroscopy for the study of nitrogen inclusion // Carbon. -2012.- V. 50. - P. 3535-3541.

116. Sen R., Satishkumar B. C., Govindaraj A., Harikumar K. R., Raina G., Zhang J.-P., Cheetham A. K., Rao C. N. R. B-C-N, C-N and B-N nanotubes produced by the pyrolysis of precursor molecules over Co catalysts // Chem. Phys. Lett. - 1998. - V. 287. - P.671-676.

117. Ghosh K., Kumar M., Maruyama T., Ando Y. Controllable growth of highly N-doped carbon nanotubes from imidazole: a structural, spectroscopic and field emission study // J. Mater. Chem. - 2010. - V. 20. - P. 4128 - 4134.

118. Ghosh K., Kumar M., Maruyama T., Ando Y. Tailoring the field emission property of nitrogen-doped carbon nanotubes by controlling the graphitic/pyridinic substitution // Carbon. - 2010. - V. 48. - P. 191-200.

119. Tang C., Bando Y., Golberg D., Xu F. Structure and nitrogen incorporation of carbon nanotubes synthesized by catalytic pyrolysis of dimethylformamide // Carbon. - 2004. - V. 42. - P. 2625-2633.

120. Terrones M., Kamalakaran R., Seeger T., Ruhle M. Novel nanoscale gas containers: encapsulation of N2 in CNx nanotubes // Chem. Commun. - 2000. - P. 2335-2336.

121. Nxumalo E. N., Coville N. J. Nitrogen Doped Carbon Nanotubes from Organometallic Compounds: A Review // Materials. - 2010. - V. 3. - P. 2141-2171.

122. Dell'Acqua-Bellavitis L. M., Ballard J. D., Vajtai R., Ajayan P. M., Siegel R. W. The Role of Dislocations at the Catalyst - Wall Interface in Carbon Nanotube Growth // J. Phys. Chem. C. - 2007. - V. 111. - P. 2623-2630.

123. Zhang X. F., Zhang X. B., Van Tendeloo G., Amelinckx S., Op de Beeck M., Van Landuyt J. Carbon nano-tubes; their formation process and observation by electron microscopy // J. Cryst. Growth. - 1993. - V. 130. - P. 368-382.

124. Jang J. W., Lee C. E., Lyu S. C., Lee T. J., Lee C. J. Structural study of nitrogen-doping effects in bamboo-shaped multiwalled carbon nanotubes // Appl. Phys. Lett. - 2004. - V. 84. - P. 2877-2879.

125. Maultzsch J., Reich S., Thomsen C., Webster S., Czerw R., Carroll D. L., Vieira S. M. C., Birkett P. R., Rego C. A. Raman characterization of boron-doped multiwalled carbon nanotubes // Appl. Phys. Lett. - 2002. - V. 81. - P. 2647-2649.

126. McGuire K., Gothard N., Gai P. L., Dresselhaus M. S., Sumanasekera G., Rao A. M. Synthesis and Raman characterization of boron-doped single-walled carbon nanotubes // Carbon. - 2005. - V. 43. - P. 219-227.

127. Ayala P., Plank W., Gruneis A., Kauppinen E. I.,. Rummeli M. H, Kuzmany H., Pichler T. A one step approach to B-doped single-walled carbon nanotubes // J. Mater. Chem. -2008. - V. 18. - P. 5676-5681.

128. Monteiro F. H., Larrude D. G., Maia da Costa M. E. H., Terrazos L. A., Capaz R. B., Freire F. L. Production and Characterization of Boron-Doped Single Wall Carbon Nanotubes // J. Phys. Chem. C. - 2012. - V. 116. - P. 3281-3285.

129. Koos A. A., Dillon F., Obraztsova E. A., Crossley A., Grobert N. Comparison of structural changes in nitrogen and boron-doped multi-walled carbon nanotubes // Carbon. -2010. - V. 48. - P. 3033-3041.

130. Ohtani H., Hasebe M., Ishida K., Nishizawa T. Calculation of Fe-C-B Ternary Phase Diagram // Trans. Iron Steel Inst. Japan. - 1988. - V. 28. - P. 1043-1050.

131. Satishkumar B. C., Govindaraj A., Harikumar K. R., Zhang J.-P., Cheetham A. K., Rao C. N. R. Boron-carbon nanotubes from the pyrolysis of C2H2-B2H6 mixtures // Chem. Phys. Lett. - 1999. - V. 300. - P. 473-477.

132. Esconjaureguia S., Whelana C.M., Maex K. The reasons why metals catalyze the nucle-ation and growth of carbon nanotubes and other carbon nanomorphologies // Carbon. - 2009. - V.47. - P. 659-669.

133. Gohiera A., Ewelsa C.P., Mineab T.M., Djouadia M.A.Carbon nanotube growth mechanism switches from tip- to base-growth with decreasing catalyst particle size // Carbon. -2008. - V. 46. - P. 1331-1338.

134. Teo. K., Singh C. Chhowalla M., Milne W. Catalitic Synthesis of Carbon Nanotubes and Nanofibers // Encyc. Nanosci. Nanotech. - 2003. - V. 10. - P. 1-22.

135. Klinke C., Bonard J., Kern K. Thermodynamic calculations on the catalytic growth of multiwall carbon nanotubes // Phys Rev B. - 2005. - V. 71. - 035403.

136. Pham-Huu C., Vieira R., Louis B., Carvalho A., Amadou J., Dintzer T., Ledoux M.J. About the octopus-like growth mechanism of carbon nanofibers over graphite supported nickel catalyst // Journal of Catalysis. - 2006. - V. 240. - P. 194-202.

137. Novoselov K. S., Jiang D., Schedin F., Booth T.J., Khotkevich V.V., Morozov S.V., Geim A.K. Two-dimensional atomic crystals // PNAS. - 2005. - V. 102, № 30. - P. 1045110453.

138. Guan C., Zeng Z., Li X., Cao X., Fan Y., Xia X., Pan G., Zhang H., Jin Fan H. Atomic-Layer-Deposition-Assisted Formation of Carbon Nanoflakes on Metal Oxides and Energy Storage Application // Small. - 2014. - V. 10. -P. 300-307.

139. Little R.B. Mechanistic aspects of carbon nanotube nucleation and growth // J. Clust. Sci. - 2003. - V.14. - P. 135-185.

140. Deck C., Vecchio K. Growth mechanism of vapor phase CVD-grown multi-walled carbon nanotubes // Carbon. - 2005. - V.43. - P. 2608-2617.

141. Louchev O., Sato Y., Kanda H. Multiwall carbon nanotubes: Self-organization and inhibition of step-flow growth kinetics // Appl. Phys. Lett. - 2001. - V. 89, №.6. - P. 34383446.

142. Kuwana K., Satio K. Modeling CVD synthesis of carbon nanotubes: Nanoparticle formation from ferrocene // Carbon. - 2005. - V.43. - P.2088-2095.

143. Puretzky A.A., Geohegan D.B., Jesse S., Ivanov I.N., Eres G. In situ measurements and modelling of carbon nanotube array growth kinetics during chemical vapour deposition // Appl. Phys. A. - 2005. - V. 81. - P. 223-240.

144. Shah K. A., Tali B. A. Synthesis of carbon nanotubes by catalytic chemical vapour deposition: A review on carbon sources, catalysts and substrates // Mater. Sci. Semicond. Process. - 2016. - V. 41. - P. 67-82.

145. Torresa L.A., Gudinoa R., Sabbahb R., Guardado J.A. Standard reference material proposed for enthalpy-of-sublimation measurements. A comparative study of the standard molar enthalpy of sublimation of Fe(c-C5H5)2 (ferrocene) by calorimetry and knudsen-effusion techniques // J. Chem. Therm. - 1995. - V. 27. - P. 1261-1266.

146. Barron A. Determination of Sublimation Enthalpy and Vapor Pressure for Inorganic and Metal-Organic Compounds by Thermogravimetric Analysis [Электронный ресурс]. -http://cnx.org/content/m33649/L2/. - Feb 8, 2010.

147. Tsang S. C., Harris P. J. F., Green M. L. H. Thinning and opening of carbon nanotubes by oxidation using carbon dioxide // Nature. - 1993. - V. 362. - P. 520-522.

148. Yu G., Gong J., Wang S., Zhu D., He S., Zhu Z. Etching effects of ethanol on multi-walled carbon nanotubes // Carbon. - 2006. - V. 44. - P. 1218-1224.

149. Yamada T., Maigne A., Yudasaka M., Mizuno K., Futaba D.N., Yumura D. Revealing the Secret of Water-Assisted Carbon Nanotube Synthesis by Microscopic Observation of the Interaction of Water on the Catalysts // Nano Lett. - 2008. - V. 8. - P. 4288-4292.

150. Kuwana K., Saito K. Modeling CVD synthesis of carbon nanotubes: nanoparticle formation from ferrocene // Carbon. - 2005. - V.43 - P. 2088-2095.

151. Lewis K.E., Smith G.P. Bond dissociation energies in ferrocene // J. Am. Chem. Soc. -1984. - V. 1978. - P. 4650-4651.

152. Linteris G.T., Rumminger M.D., Babushok V., Tsang W. Flame inhibition by ferrocene and blends of inert and catalytic agents // Proc. Combust. Inst. - 2000. V. 28. - P. 29652972.

153. Жарикова Е.Ф. Углеродные многослойные цилиндрические нанотрубки как матрицы для получения магнитоактивных материалов и модифицирующие агенты для улучшения термостабильности и механических характеристик полимеров: диссертация канд. хим. наук: 02.00.01. - Москва: Ин-т общ. и неорган. химии им. Н.С. Курнакова РАН, 2013. - 124 с.

154. Черкасов Н. Б., Cавилов С. В., Пряхин А. Н., Иванов А. С., Лунин В.В. Кинетические особенности синтеза многостенных углеродных нанотрубок пиролизом аэрозоля раствора ферроцена в бензоле // Журн. физ. химии. - 2012. - Т. 86. - С. 1-5.

155. Черкасов Н.Б., Савилов С.В., Иванов А.С., Десятов А.В., Лунин В.В. Математическое моделирование роста многостенных углеродных нанотрубок пиролизом бензольного раствора ферроцена // Изв. АН. Cер. хим. - 2012. - № 6. - С. 1052-1057.

156. Cherkasov N.B., Savilov S.V., Ivanov A.S., Egorov A.V., Lunin V.V., Ibhadon A.O. Template synthesis and characterization of carbon nanomaterials from ferrocene crystals // Appl. Surface Sci. - 2014. - V.308. - P.388-395.

157. Savilov S. V., Cherkasov N. B., Egorov A. V., Ivanov A. S., Shen Z., Lunin V.V. Sulfur free synthesis of helical carbon nanotubes // Mat. Tech. A. - 2016. - V. 30. - P.115-120.

158. Савилов С. В., Зосимов Г. А. Лунин В. В. Способ получения углеродных нанотрубок с инкапсулированными частицами никеля и кобальта и установка для синтеза материалов на основе углеродных нанотрубок и наночастиц никеля или кобальта. Патент РФ №2310601, 2007.

159. Савилов С. В., Иванов А. С., Егоров А. В., Антонов П. Е., Черкасов Н. Б., Суслова Е.В., Нанокомпозит на основе азотсодержащих углеродных нанотрубок с инкапсу-

лированными частицами кобальта и никеля, и способ его получения. Патент РФ№ 2546154, 2015.

160. Rao С., Sen R., Satishkumar B., Govindaraj A. Large aligned-nanotube bundles from ferrocene pyrolysis // Chem. Commun. - 1998. - P. 1525-1526.

161. Roca A.G, Morales M.P., O'Grady K., Serna C.J. Structural and magnetic properties of uniform magnetite nanoparticles prepared by high temperature decomposition of organic precursors // Nanotech. - 2006. - V. 17. - P. 2783-2788.

162. Chen X., Motojima S., The growth patterns and morphologies of carbon micro-coils produced by chemical vapor deposition // Carbon. - 1999. - V.37. - P. 1817-1823.

163. Motojima S., Hoshiya S., Hishikawa Y. Electromagnetic wave absorption properties of carbon microcoils/PMMA composite beads in W bands // Carbon. - 2003. - V.41. - P.2658-2660.

164. Fujii M., Matsui M., Motojima S., Hishikawa Y. Magnetoresistance in carbon micro-coils annealed at various temperatures // J. Cryst. Growth. - 2002. - V. 237-239. - P. 19371941.

165. Davis W. R., Slawson R. J., Rigby G. R. An Unusual Form of Carbon // Nature. - 1953. - V. 171. - P. 756.

166. Mohanty S., Nayak S. K., Kaith B. S., Kalia S. Polymer Nanocomposites based on Inorganic and Organic Nanomaterials. - New York: John Wiley & Sons, 2015. - 581 p.

167. Saveliev A. V., Merchan-Merchan W., Kennedy L. A. Metal catalyzed synthesis of carbon nanostructures in an opposed flow methane oxygen flame // Combust. Flame. - 2003. -V. 135. - P. 27-33.

168. Tang N., Wen J., Zhang Y., Liu F., Lin K., Du Y. Helical Carbon Nanotubes: Catalytic Particle Size-Dependent Growth and Magnetic Properties // ACS Nano. - 2010. - V. 4. -P. 241-250.

169. Wang J. N., Su L. F., Wu Z. P. Growth of Highly Compressed and Regular Coiled Carbon Nanotubes by a Spray-Pyrolysis Method // Cryst. Growth Des. - 2008. - V. 8. - P. 1741-1747.

170. Szabo A., Fonseca A., Nagy J. B., Lambin P., Biro L. P. Structural origin of coiling in coiled carbon nanotubes // Carbon. - 2005. - V. 43. - P. 1628-1633.

171. Kim K., Lee T., Kwon Y., Seo Y., Song J., Park J.K., H. Lee, Cho S. J., Ryoo R. Lanthanum-catalysed synthesis of microporous 3D graphene-like carbons in a zeolite template // Nature. - 2016. - V. 535. - P. 131-135.

172. Shi Q., Cha Y., Song Y., Lee J., Zhu C., Li X., Song M.-K., Du D., Lin Y. 3D graphene-based hybrid materials: synthesis and applications in energy storage and conversion // Na-noscale. - 2016. - V. 8. - P. 15414-15447.

173. Раков Э.Г. Нанотрубки и фуллерены. - М.: Логос, 2006. - 376 с.

174. Terrones H., Terrones M., Moran-Lopez J.L. Curved nanomaterials. // Current Science. - 2001. - V.81. - P. 1011-1029.

175. Zandiatashbar A, Lee G.-H., An S.J., Lee S., Mathew N., Terrones M., Hayashi T., Picu C-R., Hone J., Koratkar N. Effect of defects on the intrinsic strength and stiffness of graphene // Nature Commun. - 2014. - V. 5. - P. 3186-3195.

176. Beguin F., Szostak K., Lota G., Frackowiak E. A self-supporting electrode for superca-pacitors prepared by one-step pyrolysis of carbon nanotube/polyacrylonitrile blends // Adv. Mater. - 2005. - V. 17. - Р. 2380-2388.

177. Panchakarla L.S., Govindaraj A., Rao C.N.R. Boron- and nitrogen-doped carbon nano-tubes and graphene // Inorg. Chim. Acta. - 2010. - V. 363. - P. 4163-4174.

178. Savilov S.V., Senokos E., Golubev M., Ivanov A.S., Lunin V.V. Novel carbon based hybrid nanomaterials and ionic liquids for energy storage devices // Int. J. Chem. Env. Eng. -2013. - V.4. - P. 326-330.

179. Savilov S. V., Ivanov A. S., Suslova E. V., Egorov A. V., Antonov P. E., Lunin V. V. New effective catalytic materials based on modified heterosubstituted multiwall carbon nano-tubes // Adv. Mater. Res. - 2012. - V. 364. - P. 444-449.

180. Vitale V., Curioni A., Andreoni W. Metal-Carbon Nanotube Contacts: The Link between Schottky Barrier and Chemical Bonding // J. Am. Chem. Soc. - 2008. - V. 130. -P.5848-5849.

181. Ersen O., Werckmann J., Houlle M., Ledoux M.-J., Pham-Huu C. 3D Electron Microscopy Study of Metal Particles Inside Multiwalled Carbon Nanotubes // Nano Lett. - 2007. -V. 7. - P. 1898-1907.

182. Чесноков В.В., Буянов Р.А. Особенности механизма образования углеродных нанонитей с различной кристаллографической структурой из углеводородов на катали-

заторах, содержащих металлы подгруппы железа // Серия критические технологии. Мембраны. - 2005. - Т. 28. - С. 75-79.

183. Feng Y., Zhou G., Wang G., Qu M., Yu Z. Removal of some impurities from carbon nanotubes // Chem. Phys. Lett. - 2003. - V. 375. - P. 645-648.

184. Savilov S.V., Cherkasov N.B., Kirikova M.N., Ivanov A.S., Lunin V.V. Multiwalled carbon nanotubes and nanofibers: similarities and differences from structural, electronic and chemical concepts; chemical modification for new materials design // Funct. Mater. Lett. -2010. - V 3. - P.289-294.

185. Resende V.G., De Grave E., Peigney A., Laurent C. Surface Composition of Carbon Nanotubes-Fe-Alumina Nanocomposite Powders: An Integral Low-Energy Electron Möss-bauer Spectroscopic Study // J. Phys. Chem. C. - 2008. - V. 12. - P. 5756-5761.

186. Ruskov T., Spirov I., Ritschel M., Müller C., Leonhardt A. Mössbauer morphological analysis of Fe-filled multiwalled carbon nanotube samples // J. Appl. Phys. - 2006. - V. 100.

- P. 084326-1 - 084326-8.

187. Ruskov T., Asenov S., Spirov I., Garcia C., Mönch I., Graff A., Kozhuharova R., Leonhardt A., Mühl T., Ritschel m., Schneider C. M., Groudeva-Zotova S. Mössbauer transmission and back scattered conversion electron study of Fe nanowires encapsulated in multiwalled carbon nanotubes // J. Appl. Phys. - 2004. - V. 96. - P. 7514-1 - 7514-1.

188. Peigney A., Coquay P., Flahaut E., Vandenberghe R. E., De Grave E., Laurent C. A Study of the Formation of Single- and Double-Walled Carbon Nanotubes by a CVD Method // J. Phys. Chem. - 2001. - V. 105. - P. 9699-9710.

189. Prados C., Crespo P., Conzalez J.M., Hernando A., Marco J. F., Gancedo R., Grobert N., Terrones M., Walton R. M., Kroto H. W. Hysteresis shift in Fe-filled carbon nanotubes due to y-Fe // Phys. Rev. B. - 2002. - V. 65. - Nr. 113405.

190. Новакова А. А., Киселева Т.Ю., Ильина Ю.В., Тарасов Б.П., Мурадян В.Е. Углеродные наноструктуры, полученные на fe-ni катализаторе // Альтерн. Энерг. Экология.

- 2004. - №3. - С. 37-43.

191. Morup S., Knudsen J. E. Molecular dynamics and spin-lattice relaxation of Fe3+ in a supercooled liquid // J. Phys. C. - 1985. - V.18. - P. 2943-2953.

192. Bodker F., Morup S., Linderoth S. Surface effects in metallic iron nanoparticles // Phys. Rev. Lett. - 1994. - V.72. - P. 282-285.

193. Bakandritsos A., Simopoulos A., Petridis D. Carbon Nanotube Growth on a Swellable Clay Matrix // Chem. Mater. - 2005. - V. 17. - P. 3468-3474.

194. Matter P.H., Wang E., Millet J.-M. M., Ozkan U. S. Characterization of the iron phase in CNx-based oxygen reduction reaction catalysts // J. Phys. Chem. - 2007. - V. 111. - P. 1444-1450.

195. Linderoth S., Morup S., Bentzon M.D. Oxidation of nanometer-sized iron particles // J. Mater. Sci. - 1995. - V. 30. - P.3142-3148.

196. Соболев А. В., Черкасов Н. Б., Пресняков И. А., Савилов С. В., Иванов А. С., Лунин В.В. Состав железосодержащих микрофаз в структуре многослойных углеродных нанотрубок. // Журн. физ. химии. - 2010. - Т. 84. - С. 1920-1927.

197. Sobolev A.V., Cherkasov N.B., Presniakov I.A., Savilov S.V. Iron-containing microphases in multiwalled carbon nanotubes // Hyperfine Int. - 2012. - V. 207. - P. 25-28.

198. Sobolev A.V.; Savilov S.V.; Cherkasov N.B. Presniakov I.A., Ivanov A.S. Magnetic iron-containing nanoparticles on the surface of multiwalled carbon nanotubes // Hyperfine Int. - 2012. - V. 207. - P. 29-32.

199. Chen X.H., Chen C.S., Cheng F.Q., Zang G., Chen Z.Z. Non-desrtructive purification of multi-walled carbon nanotubes produced by catalyzed CVD // Mater. Lett. - 2002. - V. 52. -P. 734-738.

200. Smith M. R., Hedges S.W., LaCount R., Kern D., Shan N., Huffman G.P., Bockrath B. Selective oxidation of single-walled carbon nanotubes using carbon dioxide // Carbon. -2003. - V. 41. - P. 1221-1230.

201. Raymundo-Pinero E., Cacciaguerra T., Simon P., Béguin F. A single step process for the simultaneous purification and opening of multiwalled carbon nanotubes // Chem.Phys.Lett. - 2005. - V. 412. - P. 184-189.

202. Hou P.X., Bai S., Yang Q.H., Liu C., Cheng H.M. Multi-step purification of CNT // Carbon. - 2002. - V. 40. - P. 81-85.

203. Lee J., Kim M., Hong C.K., Shim S.E Measurement of the dispersion stability of pristine and surface-modified multiwalled carbon nanotubes in various nonpolar and polar solvents // Meas. Sci. Technol. - 2007. - V. 18. - P. 3707-3712.

204. Liu C.-X., Choi J.-W. Improved Dispersion of Carbon Nanotubes in Polymers at High Concentrations // Nanomaterials. - 2012. - V. 2. - P. 329-347.

205. Zhao Z., Yang Z., Hu Y., Li J., Fan X. Multiple functionalization of multi-walled carbon nanotubes with carboxyl and amino groups // Appl. Surf. Sci. - 2013. - V.276. - P.476-481.

206. Zhao J., Park H., Han J., Lu J.P. Electronic Properties of Carbon Nanotubes with Cova-lent Sidewall Functionalization // J. Phys. Chem. B. - 2004. - V. 108. - P. 4227-4230.

207. Sung D., Hong S. Ab initio study of the effect of water adsorption on the carbon nanotube field-effect transistor // Appl. Phys. Lett. - 2006. - V. 89. - Nr. 243110.

208. O'Connell M.J., Boul P., Ericson L.M., Huffman C., Wang Y., Haroz E., Kuper C., Tour J., Ausman K. D., Smalley R. E. Reversible water-solubilization of single-walled carbon nanotubes by polymer wrapping // Chem. Phys. Lett. - 2001. - V. 342. - P. 265-271.

209. Аношкин И.В., Базыкина О.С., Ракова Е.В., Раков Э.Г. Водные дисперсии тонких многослойных углеродных нанотрубок // Журн. физ. химии. - 2008. - T. 82. - С. 322325.

210. Branca C., Frusteri F., Magazu V., Mangione A. Characterization of Carbon Nanotubes by TEM and Infrared Spectroscopy // J. Phys. Chem. B. - 2004. - V. 108. - P. 3469-3473.

211. Socrates G. Infrared and Raman Characteristic Group Frequencies: Tables and Charts, 3-rd Edition. - New York: Wiley, 2004. - 366 P.

212. Савилов С. В., Иванов А. С., Черняк С. А., Кирикова М Н., Ни Ц., Лунин В.В. Особенности окисления многостенных углеродных нанотрубок // Журн. физ. химии. -2015. - Т. 89. - С. 1423-1430.

213. Radkeich V.Z., Senko T.L., Wilson K., Grishenko L.M., Zaderko A.N., Diyuk V.Y. The influence of surface functionalization of activated carbon on palladium dispersion and catalytic activity in hydrogen oxidation// Appl. Catal. A. - 2008. - V. 335. - P. 241-251.

214. Савилов С. В., Иванов А. С., Егоров А. В., Кирикова М. Н., Архипова Е. А., Лунин В. В. Влияние морфологии структурированных углеродных наноматериалов на их способность к окислению // Журн. физ. химии.- 2016. - Т. 90. - С. 249-255.

215. Jost O., Gorbunov A.A., Moeller J., Pompe W., Liu X., Georgi P., Dunsch L., Golden M. S., Fink J. Rate-Limiting Processes in the Formation of Single-Wall Carbon Nanotubes: Pointing the Way to the Nanotube Formation Mechanism //J. Phys. Chem. B. -2002. - V. 106. - P. 2875-2883.

216. Star A., Liu Y., Grant K., Ridvan L., Stoddart J.F., Steuerman D.W., Diehl M. R., Boukai A., Heath J. R. Noncovalent Side-Wall Functionalization of Single-Walled Carbon Nanotubes // Macromolecules. - 2003. - V. 36. - P. 553-560.

217. Kooi S.E., Schlecht U., Burghard M., Kern K. Electrochemical Modification of Single Carbon Nanotubes // Angew. Chem. Int. Ed. - 2002. - V. 41. - P. 1353-1355.

218. Haddon R.C. Carbon nanotubes // Acc. Chem. Res. - 2002 - V. 35. - (2002), P. 9971113.

219. Голосова А. Тонкие полимерные пленки на основе мультислойной сборки // Наноиндустрия. - 2007. - №4. - С. 34-36.

220. Hong S.Y., Tobias G., Ballesteros B., Oualid F. El, Errey J.C., Doores K. J., Kirk-land A. I., Nellist P.D., Green M L. H., Davis B.G. Atomic-Scale Detection of Organic Molecules Coupled to Single-Walled Carbon Nanotubes // J. Am. Chem. Soc. - 2007. - V. 129.

- P.10966-10967.

221. Pumera M. Imaging of Oxygen-Containing Groups on Walls of Carbon Nanotubes // Chem. Asian J. - 2009. V. 4. - P. 250-253.

222. Pumera M., Cabala M., Veltruska K., Ichinose I., Tang J. Nanoprecise Spontaneous Coating of Carbon Nanotubes with a Europium Hydroxide Layer // Chem.Mater. - 2007. -V.19. - P. 6513-6517.

223. Burns C. J., Neu M. P., Boukhalfa H., Gutowski K. E., Bridges N. J., Rogers R. D. Comprehensive Coordination Chemistry II: vol. 3. Coordination Chemistry of the s, p, and f metals / Ed. McCleverty J.A., Meyer T.J. - Amsterdam: Elsevier, 2003. - 612 p.

224. Savilov S. V., Egorov A. V., Ivanov A. S., Lunin V. V. Staining of Light Heteroatoms in Modified Carbon Nanomaterials for Direct Surveying by TEM and Related Techniques // Proc. Eng. - 2014. - V.93. - P. 25-33.

225. Ramanathan T., Fisher F. T., Ruoff R. S., Brinson L. C Amino-Functionalized Carbon Nanotubes for Binding to Polymers and Biological Systems // Chem. Mater. - 2005. - V. 17.

- P.1290-1295.

226. Zhao C., Ji L., Liu H., Hu G., Zhang S., Yang M., Yang Z. Functionalized carbon nanotubes containing isocyanate groups // J. Solid State Chem. - 2004. - V. 177. - P. 4394-4398.

227. Иванов А.С., Савилов СВ., Кирикова М.Н., Лунин В.В. ЯМР спектроскопия в исследовании модифицированных аминогруппами многостенных углеродных нанотру-бок // Изв. АН. Сер. хим. - 2012. - № 10. - С. 1-9.

228. Moudler J. F., Stickle W. F., Sobol P. E., Bomben K. D. Handbook of X-ray Photoelec-tron Spectroscopy. - USA, MN: Perkin-Elmer Corp., 1992. - 100 p.

229. Ros T. G., Dillen A. J. V., Geus J. W., Koningsberger D. C. Surface Oxidation of Carbon Nanofibre // Chem. Eur. J. - 2002. - V. 8, № 5. - P. 1151-1162.

230. Martín A., Escarpa A. Graphene: The cutting-edge interaction between chemistry and electrochemistry // TRAC Trends in Analytical Chemistry. - 2014. - V. 56. - P. 13-26.

231. Park O.-K., Kim N. H., Lau K.-T., Lee J. H. Effect of surface treatment with potassium persulfate on dispersion stability of multi-walled carbon nanotubes // Mater. Lett. - 2010. -V. 64. - P. 718-721.

232. Koós A. A., Dillon F., Obraztsova E. A., Crossley A., Grobert N. Comparison of structural changes in nitrogen and boron-doped multi-walled carbon nanotubes // Carbon. -2010. - V. 48. - P. 3033-3041.

233. Boehm H. P. Chemical Identification of Surface Groups // Adv. Catal. - 1966. - V. 16. - P. 179-274.

234. Friedman S., Kaufman M., Steiner W.A., Wender I. Determination of hydroxyl content of vitrains by formation of trimethylsilyl esters // Fuel. - 1961. - V. 41. - P. 33-46.

235. Goze Bac C., Bernier P., Latil S., Jourdain V., Rubio A., Jhang S.H., Lee S.W., Park Y.W., Holzinger M., Hirsch A.. 13C NMR investigation of carbon nanotubes and derivatives // Curr. Appl. Phys. - 2001. - V. 1. - P. 149-155.

236. Fuchs W. New advances in chemical investigation of coals // Brennstoff-Chemie. -1958. - V. 39. - P. 1.

237. Кирикова М. Н., Иванов А. С., Савилов С. В., Лунин В. В. Модифицирование многостенных углеродных нанотрубок карбоксильными группами и определение степени функционализации // Изв. РАН. Cер. хим. - 2008. - №2. - С. 291-294.

238. Cuesta A., Dhamelincourt P., Laureyns J., Martínez-Alonso A., Tascón J.M.D. Raman microprobe studies on carbon materials // Carbon. - 1994. - V. 32. - P. 1523-1532.

239. Jorio A., Pimenta M. A., Filho A. G. S., Saito R., Dresselhaus G., Dresselhaus M. S. Characterizing carbon nanotube samples with resonance Raman scattering // New J. Phys. -2003. - V. 5. - P. 139.

240. Tuinstra F., Koenig J.L. Raman Spectrum of Graphite // J. Chem. Phys. - 1970. - V. 53. - P.1126-1130.

241. Wang Y., Alsmeyer D. C., McCreery R. L. Raman spectroscopy of carbon materials: structural basis of observed spectra // Chem. Mater. - 1990. - V.2. - P. 557-563.

242. Sadezky A., Muckenhuber H., Grothe H., Niessner R., Poschl U. Raman microspectros-copy of soot and related carbonaceous materials: Spectral analysis and structural information // Carbon. - 2005. - V.43. - P.1731-1742.

243. Malard L.M., Pimenta M.A., Dresselhaus G., Dresselhaus M.S. Raman spectroscopy in graphene // Physics Reports. - 2009. - V. 473. - P. 51-87.

244. Park J.S., Reina A., Saito R., Kong J., Dresselhaus G., Dresselhaus M.S. G' band Raman spectra of single, double and triple layer graphene // Carbon. - 2009. - V. 47. - P. 13031310.

245. Wang H., Wang Y., Cao X., Feng M., Lan G. Vibrational properties of graphene and graphene layers // J. Raman Spectrosc. - 2009. - V. 40. - P. 1791-1796.

246. Chhowalla M., Ferrari A.C., Robertson J., Amaratunga G.A.J. Evolution of sp2 bonding with deposition temperature in tetrahedral amorphous carbon studied by Raman spectroscopy // Appl. Phys. Lett. - 2000. V. 76. - P. 1419-1421.

247. Obraztsova E.D., Fujii M., Hayashi S., Kuznetsov V.L., Butenko Y.V., Chuvilin A.L. Raman identification of onion-like carbon // Carbon. - 1998. - V. 36. - P. 821-826.

248. Codorniu Pujals D., Arias de Fuentes O., Desdin Garcia L.F., Cazzanelli E., Caputi L.S. Raman spectroscopy of polyhedral carbon nano-onions // Appl. Phys. A. - 2015. - V.120. -P.1339-1345.

249. Prawer S., Nugent K.W., Jamieson D.N., Orwa J.O., Bursill L.A., Peng J.L. The Raman spectrum of nanocrystalline diamond // Chem. Phys. Lett. - 2000. - V. 332. - P. 93-97.

250. Sze S.K., Siddique N., Sloan J.J., Escribano R. Raman spectroscopic characterization of carbonaceous aerosols // Atmos. Environ. - 2001. - V. 35. - P. 561-568.

251. Nakamizo M., Tamai K. Raman spectra of the oxidized and polished surfaces of carbon // Carbon. - 1984. - V. 22. - P. 197-198.

252. Bacsa R.R., Camean I., Ramos A., Garcia A.B., Tishkova V., Bacsa W.S., Gallagher J. R., Miller J.T., Navas H., Jourdain V., Girleanu M., Ersen O., Serp P. Few layer graphene synthesis on transition metal ferrite catalysts // Carbon. - 2015. - V. 89. - P. 350-360.

253. Nemanich R.J., Solin S.A. First- and second-order Raman scattering from finite-size crystals of graphite // Phys. Review B. - 1979. - V. 20. - P. 392-401.

254. Antunes E.F., Lobo AO., Corat E.J., Trava-Airoldi V.J. Influence of diameter in the Raman spectra of aligned multi-walled carbon nanotubes // Carbon. - 2007. - V.45. - P. 913-921.

255. Nakamizo M., Honda H., Inagaki M. Raman spectra of ground natural graphite // Carbon. - 1978. - V. 16. - P. 281-283.

256. Hussain S., Amade R., Bertran E. Study of CNTs structural evolution during water assisted growth and transfer methodology for electrochemical applications // Mater. Chem. Phys. - 2014. - V.148. - P. 914-922.

257. Maldonado S., Morin S., Stevenson K.J. Structure, composition, and chemical reactivity of carbon nanotubes by selective nitrogen doping // Carbon. - 2006. - V. 44. - P. 1429-1437.

258. Иванова Т.М., Яновская Л.А., Шорыгин П.П. Спектры резонансного комбинационного рассеяния полиеновых соединений, обладающих структурными полосами поглощения // Опт. и спектр. - 1965. - Т. 18. - C. 206-211.

259. Gupta A., Chen G., Joshi P., Tadigadapa S., Eklund P.C. Raman Scattering from High-Frequency Phonons in Supported n-Graphene Layer Films // Nano Lett. - 2006. - V. 6. -P. 2667-2673.

260. Ferrari A.C., Robertson J. Interpretation of Raman spectra of disordered and amorphous carbon // Physical Review B. - 2000. - V. 61. - P. 14095-14107.

261. Dippel B., Jander H., Heintzenberg J. NIR FT Raman spectroscopic study of flame soot // Phys. Chem. Chem. Phys. - 1999. - V. 1. - P. 4707-4712.

262. Hussain S., Amade R., Jover E., Bertran E. Nitrogen plasma functionalization of carbon nanotubes for supercapacitor applications // J. Mater. Sci. - 2013. - V. 48. - P. 7620-7628.

263. Buisson J.P., Mevellec J.Y., Zeraoui S., Lefrant S. Comparative study of the vibrational properties of polymers with phenyl ring // Synth. Met. - 1991. - V. 41. - P. 287-290.

264. Xie K., Yang F., Ebbinghaus P., Erbe A., Muhler M., Xia W. A reevaluation of the correlation between the synthesis parameters and structure and properties of nitrogen-doped carbon nanotubes // J. Energy Chem. - 2015. - V. 24. - P. 407-415.

265. Singh D. K., Iyer P. K., Giri P. K. Diameter dependence of oxidative stability in multi-walled carbon nanotubes: Role of defects and effect of vacuum annealing // J. Appl. Phys. -2010. - V. 108, № 8. - P. 084313.

266. Ma J., Yu F., Yuan Z., Chen J. Diameter-dependent thermal-oxidative stability of single-walled carbon nanotubes synthesized by a floating catalytic chemical vapor deposition method // Appl. Surf. Sci. - 2011. - V. 257, № 24. - P. 10471-10476.

267. Chernyak S. A., Ivanov A. S., Strokova N. E., Maslakov K. I., Savilov S. V., Lunin V. V. Mechanism of Thermal Defunctionalization of Oxidized Carbon Nanotubes // J. Phys. Chem. C. - 2016. - V. 120. - P. 17465-17474.

268. Chernyak S.A., Ivanov A.S., Maslakov K.I., Egorov A.V., Shen Z., Savilov S.V, Lunin V.V. Oxidation, defunctionalization and catalyst life cycle of carbon nanotubes: a Raman spectroscopy view // Phys. Chem. Chem. Phys. - 2017. - V.19. - P.2276-2285.

269. Dresselhaus M.S., Dresselhaus G., Saito R., Jorio A. Raman spectroscopy of carbon nanotubes // Phys. Rep. - 2005. - V. 409. - P. 47-99.

270. Колпаков М. Е., Дресвянников А. Ф., Доронин В. Н. Искровое плазменное спекание прекурсора на основе элементных FE, CO, AL // Вестник Казан. технол. ун-та. -2011. - Т. 15. - С. 16-20.

271. Тарасов Б.А., Шорников Д.П., Юрлова М.С. Закономерности плазменно-искрового спекания высокодисперсных порошков нитрида титана // Вектор науки То-льят. госуд. ун-та. - 2013. - Т. 1. - С. 91-94.

272. Zhang F., Mihoc C., Ahmed F., Lathe C., Burkel E. Thermal stability of carbon nanotubes, fullerene and graphite under spark plasma sintering // Chem. Phys. Lett. - 2011. - V. 510, № 1-3. - P. 109.

273. Sakamoto N., Shida S. Diamond-like carbon sintered compacts formed by spark plasma sintering // Diamond Relat. Mater. - 2014. - V. 50. - P. 97-102.

274. Yushin G. N., Osswald S., Padalko V.I., Bogatyreva G.P., Gogotsi Y. Effect of sintering on structure of nanodiamond // Diamond Relat. Mater. - 2005. - V. 14, № 10. - P. 17211729.

275. Li J., Wang L., He T., Jiang W. Transport properties of hot-pressed bulk carbon nanotubes compacted by spark plasma sintering // Carbon. - 2009. - V. 47, № 4. - P. 11351140.

276. Wang F.-C., Zhang Z.-H., Sun Y. J., Liu Y., Hu Z.Y., Wang H., Korznikov A.V., Korznikova E., Liu Z., Osamu S. Rapid and low temperature spark plasma sintering synthesis of novel carbon nanotube reinforced titanium matrix composites // Carbon. - 2015. - V. 95. -P. 396-407.

277. Adsorption by Carbons / ed. Tascon J. M. D. Chapter Seven - The Surface Heterogeneity of Carbon and Its Assessment. - Amsterdam: Elsevier, 2008. - P. 147-166.

278. Yamanaka S., Gonda R., Kawasaki A., Sakamoto H., Mekuchi Y., Kuno M., Tsukada T. Fabrication and Thermal Properties of Carbon Nanotube/Nickel Composite by Spark Plasma Sintering Method // Materials Transactions. - 2007. - V. 48, № 9. - P. 2506-2512.

279. Yang K., He J., Su Z., Reppert J.B., Skove M.J., Tritt T.M., Rao A. M. Inter-tube bonding, graphene formation and anisotropic transport properties in spark plasma sintered multiwall carbon nanotube arrays // Carbon. - 2010. - V. 48. - P. 756-762.

280. Yan Y., Zhang H., Fan J., Wang L., Zhang Q., Hou M., Dong H., Xu B.. Improved mechanical properties of Mg matrix composites reinforced with Al and carbon nanotubes fabricated by spark plasma sintering followed by hot extrusion // J. Mater. - Res. 2016. -V.31. - P. 3745-3756.

281. Kim S.H., Mulholland G.W., Zachariah M.R. Density measurement of size selected multiwalled carbon by mobility-mass characterization // Carbon. - 2009. - V. 47. - P. 12971302.

282. Lehman J. H., Terrones M., Mansfield E., Hurst K. E., Meunier V. Evaluating the characteristics of multiwall carbon nanotubes // Carbon. - 2011. - V. 49. - P. 2581-2602.

283. Tang D., Hu S., Dai F., Yi R., Gordin M., Chen S., Song J., Wang D.. Self-Templated Synthesis of Mesoporous Carbon from Carbon Tetrachloride Precursor for Supercapacitor Electrodes // Appl. Mater. Interfaces. - 2016. - V. 8. - P. 6779-6783.

284. Uo M., Hasegawa T., Akasaka T., Tanaka I., Munekane F. Multiwalled carbon nanotube monoliths prepared by spark plasma sintering (SPS) and their mechanical properties // Bio-Med. Mat. Eng. - 2009. - V. 19. - P. 11-17.

285. Kis A., Csanyi G., Salvetat J.-P., Lee T.-N., Couteau E. Reinforcement of single-walled carbon nanotube bundles by intertube bridging // Nature Mat. - 2004. - V. 3. - P. 153-157.

286. Saheb N., Iqbal Z., Khalil A., Hakeem A.S., Al Aqeeli N., Laoui T., Al-Qutub A., Kirchner R. Spark Plasma Sintering of Metals and Metal Matrix Nanocomposites: A Review // J. Nanomater. - 2012. - Nr. 983470.

287. Zhang F., Eisenhut F., Burkel E. Pulsed direct current field induced phase transformation in graphene nanoplatelets // Appl. Phys. Lett. - 2014. - V. 104. - Nr. 253108.

288. Daffos B., Chevallier G., Estournés C., Simon P. Spark plasma sintered carbon electrodes for electrical double layer capacitor applications // J. Power Sources. - 2011. - V.196.

- P.1620-1625.

289. Yushin G. N., Osswald S. Effect of sintering on structure of nanodiamond // Diamond and Related Materials. - 2005 - V. 14. - P. 1721-1729.

290. Strokova N., Savilov S., Xia H., Aldoshin S., Lunin V. Sintered Carbon Nanomaterials: Structural Change and Adsorption Properties // Z. Phys. Chem. - 2016. - V. 230. - P.1719-1731.

291. Dillon A. C., Gennett T., Jones K. M., Alleman J. L., Parilla P. A., Heben M. J. A Simple and Complete Purification of Single-Walled Carbon Nanotube Materials // Adv. Mater. -1999. - V. 11. - P. 1354-1358.

292. Савилов С. В., Егоров А. В., Кирикова М. Н., Черняк С. А., Иванов А. С., Ксиа Х., Алдошин С. М., Лунин В. В. Электронно-микроскопическое изучение окисления многостенных углеродных нанотрубок различной морфологии азотной кислотой // Изв. АН. Cер. хим. - 2015. - Т. 9. - С. 2055-2061.

293. Estrade-Szwarckopf H. XPS photoemission in carbonaceous materials: A "defect" peak beside the graphitic asymmetric peak // Carbon. - 2004. - V. 42. - P. 1713-1721.

294. Leiro J.A., Heinonen M.H., Laiho T., Batirev I.G. Core-level XPS spectra of fullerene, highly oriented pyrolitic graphite, and glassy carbon // J. Elect. Spectr. Rel. Phenom. - 2003.

- V. 128. - P. 205-213.

295. Jensen D.S., Kanyal S.S., Madaan N., Vail M.A., Dadson A.E., Engelhard M.H., Linford M.R. Multiwalled Carbon Nanotube Forest Grown via Chemical Vapor Deposition from Iron Catalyst Nanoparticles, by XPS // Surf. Sci. Spectra. - 2013. - V. 20. - P. 62-67.

296. Susi T., Pichler T., Ayala P. X-ray photoelectron spectroscopy of graphitic carbon nanomaterials doped with heteroatoms // Beilst. J. Nanotech.. - 2015. - V. 6. - P. 177-192.

297. Richardson D., Hisscott L.A. Many-electron structure in the XPS spectra of some transition metals and alloys // J. Phys. F. - 1976. - V. 6. - P. L127-L134.

298. Sedelnikova O.V., Bulusheva L.G., Asanov I.P., Yushina I.V., Okotrub A.V. Energy shift of collective electron excitations in highly corrugated graphitic nanostructures: Experimental and theoretical investigation // Appl. Phys. Lett. - 2014. - V. 104. - Nr. 161905.

299. Okpalugo T.I.T., Papakonstantinou P., Murphy H., McLaughlin J., Brown N.M.D. High resolution XPS characterization of chemical functionalised MWCNTs and SWCNTs // Carbon. - 2005. - V. 43. - P. 153-161.

300. Kundu S., Wang Y., Xia W., Muhler M. Thermal Stability and Reducibility of Oxygen-Containing Functional Groups on Multiwalled Carbon Nanotube Surfaces: A Quantitative High-Resolution XPS and TPD/TPR Study // J. Phys. Chem. C. - 2008. - V. 112. -P.16869-16878.

301. Chiang Y.-C., Lin W.-H., Chang Y.-C. The influence of treatment duration on multiwalled carbon nanotubes functionalized by H2SO4/HNO3 oxidation // Appl. Surf. Sci. -

2011. - V. 257. - P. 2401-2410.

302. Datsyuk V., Kalyva M., Papagelis K., Parthenios J., Tasis D., Siokou A., Kallitsis I. Chemical oxidation of multiwalled carbon nanotubes // Carbon. - 2008. - V. 46. - P. 833840.

303. Martinez M.T., Callejas M.A., Benito A.M., Cochet M., Seeger T. Sensitivity of single wall carbon nanotubes to oxidative processing: structural modification, intercalation and functionalisation // Carbon. - 2003. - V. 41. - P. 2247-2256.

304. Kaciulis S. Spectroscopy of carbon: from diamond to nitride films // Surf. Int. Anal. -

2012. - V. 44. - P. 1155-1161.

305. Kwon J.-Y., Kim H.-D. Preparation and properties of acid-treated multiwalled carbon nanotube/waterborne polyurethane nanocomposites // J. Appl. Polym. Sci. 2005. - V. 96. - P. 595-604.

306. Quinlan R.A., Cai M., Outlaw R.A., Butler S.M., Miller J.R., Mansour A.N. Investigation of defects generated in vertically oriented graphene // Carbon. - 2013. - V. 64. - P. 92-100.

307. Иванова Т. М., Маслаков К. И., Савилов С. В., Иванов А. С., Егоров А. В., Лин-ко Р.В., Лунин В. В. Изучение карбоксилированных и декарбоксилированных углеродных нанотрубок методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии // Изв. АН. Cер. хим. - 2013. - № 3. - С. 23-26.

308. CODATA. Recommended key values for thermodynamics // J. Chem. Thermodyn. -1978. - V. 10. - P. 903.

309. Brereton R.G. Chemometrics Data Analysis for the Laboratory and Chemical Plant. -England: Wiley, 2003. - 489 p.

310. J. Mentado-Morales, G. Mendoza-Pérez, Á. De Los Santos-Acosta, E. Peralta-Reyes,-A. Regalado-Méndez. Energies of combustion and enthalpies of formation of carbon nano-tubes // J. Therm. Anal. Calorim. - 2018. - V. 131. - P. 2763-2768.

311. В. Б. Муратов, О. О. Васшьев, Л. М. Кулшов, В. В. Гарбуз, Ю. В. Нестеренко, Т. I. Дуда. Термодинамiчнi властивосп багатостшних вуглецевих нанотрубок // Сверхтвердые материалы. - 2012. - № 3. - C. 34-41.

312. Hubbard W.N., Scott D.W., Waddington G. Reduction to standard states (at 25oC) of bomb calorimetric data for compounds of carbon, hydrogen, oxygen and sulfur // J. Phys. Chem. - 1954. - V. 58 . - P. 152-162.

313. Cox J.D., Challoner A.R., Meetham A.R. The heats of combustion of pyridine and certain of its derivatives // J. Chem. Soc. - 1954. - P. 265 - 271.

314. Skuratov S. M., Kolesov V. P., Vorobiev A. F. Thermochemistry, part I and II. - M.: MSU Press, 1966. - 302 p.

315. The NBS Tables of Chemical Thermodynamic Properties // J. Phys. Chem. Ref. Data (Suppl. 2). - 1982. - V. 11.

316. Wagg L.M., Hornyak G.L., Grigorian L., Dillon A.C., Jones K.M., Blackburn J., Parilla P.A., Heben M.J. Experimental Gibbs Free Energy Considerations in the Nucleation and Growth of Single-Walled Carbon Nanotubes // J. Phys. Chem. B. - 2005. - V. 109. - P. 10435-10440.

317. Levchenko A.A., Kolesnikov A.I., Trofymluk O., Navrotsky A. Energetics of singlewall carbon nanotubes as revealed by calorimetry and neutron scattering // Carbon. - 2011. -V. 49. - P. 949-954.

318. Nan Z., Wei C., Yang Q., Tan Z. Thermodynamic Properties of carbon Nanotube // J. Chem. Engineer. Data. - 2009. - V. 54. - P. 1367-1370.

319. Gozzi D., Iervolino M., Latini A. The Thermodynamics of the Transformation of Graphite to Multiwalled Carbon Nanotubes // J. Am. Chem. Soc. - 2007. - V. 129. - P. 10269-10275.

320. Setton R. Carbon nanotubes-II. Cohesion and formation energy of cylindrical nanotubes // Carbon. - 1996. - V.34. - P. 69-75.

321. Gozzi D., Latini A., Tomellini M. Thermodynamics of CVD Synthesis of Multiwalled Carbon Nanotubes: A Case Study // J. Phys. Chem. C. - 2009. - V. 113. - P. 45-53.

322. Rojas-Aguilar A. An isoperibol micro-bomb combustion calorimeter for measurement of the enthalpy of combustion. Application to the study of fullerene C60 // J. Chem. Thermo-dyn. - 2002. - V. 34. - P. 1729-1743.

323. Rojas-Aguilar A. Enthalpies of combustion and formation of fullerene C70 by isoperi-bolic combustion calorimetry // J. Chem. Thermodyn. - 2004. - V. 36. - P. 519-523.

324. Rusanov A. Thermodynamics of Solid Surfaces // Surf. Sci. Rep. - 1996. - V. 23. - P. 173-247.

325. Bale C.W., Chartrand P., Degterov S.A., Eriksson G., Hack K. FactSage Thermochemi-cal Software and Databases // Calphad. - 2002. - V. 26. - P. 189-197.

326. Costa G.C.C., Shenderova O., Mochalin V., Gogotsi Y., Navrotsky A. Thermochemistry of nanodiamond terminated by oxygen containing functional groups // Carbon. - 2014. - V. 80. - P. 544 - 550.

327. Shenderova O.A., Zhirnov V.V., Brenner D.W. Carbon nanostructures // Crit. Rev. Solid State Mater. Sci. - 2002. - V. 27. - P. 227-356.

328. Ree F.H., Winter N.W., Glosli J.N., Viecelli J.A. Kinetics and thermodynamic behavior of carbon clusters under high pressure and high temperature // Physica B. - 1999. - V. 265. -P. 223-229.

329. Gubin S.A., Maklashova I.V., Zakatilova E.I. Enthalpy of Formation of Single- and Multilayer Graphene // Russ. J. Phys. Chem. A. - 2015. - V. 89. - P. 1434-1438.

330. Kadish K., D'Souza F. Handbook of Carbon Nano Materials, Graphene - Fundamental Properties. vol. 2. - Singapore: World Sci. Publ. Co., 2014. - 457 p.

331. Mao S., Kleinhammes A., Wu Y. NMR study of water adsorption in single-walled carbon nanotubes // Chem. Phys. Lett. - 2006. - V.421. - P.513-517.

332. Costa G.C.C., McDonough J.K., Gogotsi Y., Navrotsky A. Thermochemistry of onionlike carbons // Carbon. - 2014. - V. 69. - P. 490.

333. Mann S., Rani P., Kumar R., Dubeyc G.S., Jindal V.K. Thermodynamic properties of pure and doped (B, N) graphene // RSC Adv. - 2016. - V. 6. - P. 12158.

334. Sandoval S., Kumar N., Sundaresan A., Rao C.N.R., Fuertes A., Tobias G. Enhanced Thermal Oxidation Stability of Reduced Graphene Oxide by Nitrogen Doping // Chem. Eur. J. - 2014. - V. 20. - P. 11999-12003.

335. Huheey J. E., Keiter E.A., Keiter R.L. Inorganic Chemistry, Principles of Structure and Reactivity. 4th ed. - New York: Harper Collins College Publishers, 1993 - 1048 p.

336. Mandumpal J., Gemming S., Seifert G. Curvature effects of nitrogen on graphitic sheets: Structures and energetics // Chem. Phys. Lett. - 2007. - V. 447. - P. 115-120.

337. Matsuoka T., Hatori H., Kodama M., Yamashita J., Miyajima N. Capillary condensation of water in the mesopores of nitrogen-enriched carbon aerogels // Carbon. - 2004. - V. 42. -P.2346-2349.

338. Suslova E. V., Maslakov K. I., Savilov S. V., Ivanov A. S., Lu L., Lunin V.V. Study of nitrogen-doped carbon nanomaterials by bomb calorimetry // Carbon. -2016. -V.102. -P.506-512.

339. Suslova E. V., Chernyak S. A., Savilov S. V., Strokova N. E., Lunin V. V. Enthalpy of formation of carboxylated carbon nanotubes depending on the degree of functionalization // J. Therm. Anal. Cal. - 2018. - №1. - P.1-7.

340. Suslova E.V., Savilov S.V., Ni J., Lunin V.V., Aldoshin S.M. the enthalpies of formation of carbon nanomaterials as key factor for understanding their structural features // Phys. Chem. Chem. Phys. 2017. - V. 19. - P. 2269-2275.

341. Cherkasov N.B., Savilov S.V., Ivanov A.S., Lunin V.V. Bomb calorimetry as a bulk characterization tool for carbon nanostructures // Carbon. - 2013. - V.63. - P.324-329.

342. Bezemer G. L., van Laak A., van Dillen A. J., de Jong K. P. Cobalt supported on carbon nanofibers- a promising novel Fischer-Tropsch catalyst // Stud. Surf. Sci. Catal. - 2004. -V.147. - P. 259-264.

343. Bai S., Huang C., Lu J., Li Z. Comparison of induction behavior of Co/CNT and Co/SiO2 catalysts for the Fischer-Tropsch synthesis // Catal. Comm. - 2012. - V. 22. - P. 24-27.

344. Xiong H., Motchelaho M. A. M., Moyo M., Jewell L. L., Coville N. J. Cobalt catalysts supported on a micro-coil carbon in Fischer-Tropsch synthesis: A comparison with CNTs and CNFs // Catal. Today. - 2013. - V. 214. - P. 50-60.

345. Fu T., Jiang Y., Lv J., Li Z. Effect of carbon support on Fischer-Tropsch synthesis activity and product distribution over Co-based catalysts // Fuel Process. Technol. - 2013. - V. 110. - P. 141-149.

346. Xiong H., Jewell L. L., Coville N. J. Shaped Carbons As Supports for the Catalytic Conversion of Syngas to Clean Fuels // ACS Catalysis. - 2015. - V. 5. - P. 2640-2658.

347. De Volder M. F. L., Tawfick S. H., Baughman R. H., Hart J. Carbon Nanotubes: Present and Future Commercial Applications // Science. - 2013. - V. 339. - P. 535-539.

348. Методы функционализации и модифицирования углеродных нанотрубок. / Под ред. Дьячкова Т. П., Ткачев А. Г. - М.: Издательский дом «Спектр», 2013. - 152 с.

349. Farzad S., Rashidi A., Haghtalab A., Mandegari M. A. Study of effective parameters in the Fischer Tropsch synthesis using monolithic CNT supported cobalt catalysts // Fuel. -2014. - V. 132. - P. 27-35.

350. Amorim C., Patterson P.M., Keane M.A. Catalytic hydrodechlorination over Pd supported on amorphous and structured carbon // J. Catal. - 2005. - V. 234. - P. 268-281.

351. Giordano N., Passalacqua E., Pino L., Arico A. S., Antonucci V., Vivaldi M., Ki-nowita K. Analysis of platinum particle size and oxygen reduction in phosphoric acid // Elec-trochimica Acta. - 1991. - V. 36. - P. 1979-1984.

352. Van der Lee M. K., Van Dillen J., Bitter J. H., de Jong K. P. Deposition Precipitation for the Preparation of Carbon Nanofiber Supported Nickel Catalysts // J. Am. Chem. Soc. -2005. - V. 127. - P. 13573-13582.

353. Mackiewicz N., Surendran G., Remita H., Keita B., Zhang G., Nadjo L., Hagege A., Doris E., Mioskowski C. Supramolecular Self-Assembly of Amphiphiles on Carbon Nano-tubes: A Versatile Strategy for the Construction of CNT/Metal Nanohybrids, Application to Electrocatalysis // J. Am. Chem. Soc. - 2008. - V. 130. - P. 8110-8111.

354. Zhong X., Zhang X., Sun X., Liu B., Kuang Y., Chen J. Pt and Pt-Ru Nanoparticles Dispersed on Ethylenediamine Grafted Carbon Nanotubes as New Electrocatalysts: Preparation and Electrocatalytic Properties for Ethanol Electrooxidation // Chinese Journal of Chemistry. - 2009. - V. 27. - P. 56-62.

355. Li C.-H., Yu Z.-X., Ji S., Liang J. Nitrobenzene hydrogenation with carbon nanotube-supported platinum catalyst under mild conditions // J. Mol. Cat. A. - 2005. - V. 226. - P. 101-105.

356. Onoe T., Iwamoto S., Inoue M. Synthesis and activity of the Pt catalyst supported on CNT // Cat. Comm. - 2007. - V. 8. - P.701-706.

357. J. Zhang, X. Liu, R. Blume, A. Zhang, R. Schlögl, D. S. Su. Surface-Modified Carbon Nanotubes Catalyze Oxidative Dehydrogenation of n-Butane // Science. - 2008. - V. 322. -P. 73-77.

358. Mestl G., Maksimova N. I., Keller N., Roddatis V. V., Schlögl R. Carbon Nanofila-ments in Heterogeneous Catalysis: An Industrial Application for New Carbon Materials // Angew. Chem. Int. Ed. - 2001. - V. 40. - P. 2066-2068.

359. Huang C.P. Chemical interaction between inorganics and activated carbon. Carbon adsorption handbook / Ed. P.N. Cheremisinoff, F. Elerbusch. - USA: Ann Arbor Sci. Publishers, Inc., 1978. P. 281-329.

360. Radovic L.R., Moreno Castilla C., Rivera-Utrilla J. Carbon materials as adsorbents in aqueous solution // Chem. Phys. Carbon. - 2001. - V. 27. P. 227-406.

361. Hirai Н., Wada K., Komiyma M. Interaction between copper (1) chloride and active carbon in active carbon-supported copper (1) chloride as solid carbon monoxide adsorbent // Bull. Chem. Soc. Jap. - 1987. - V. 60. - P. 441-443.

362. Симонов П.А., Семиколенов В.А., Лихоборов В.А., Боронин А.И., Ермаков Ю.И. Палладиевые катализаторы на углеродных носителях. Сообщение 1. Общие закономерности адсорбции H2PdCl4 // Изв. АН СССР: cер. хим. - 1988. - №12. - С. 27192724.

363. Tveritinova E.A., Zhitnev Yu.N., Kulakova I.I., Cherkasov N.B., Maslakov K.I., Nesterova E.A., Ivanov A.S., Savilov S.V., Lunin V.V. The role of structure and surface chemistry of carbon nanomaterials in catalytic conversion of 1,2-dichloroethane // Appl. Surf. Sci. - 2015. - V.355. - P.74-81.

364. Житнев Ю. Н., Тверитинова Е. А., Черняк С. А., Савилов С. В., Лунин В. В. Каталитическая активность углеродных нанотрубок в конверсии алифатических спиртов. // Журн. физ. химии. - 2016. - Т. 90. - С. 850-854.

365. Тверитинова Е.А., Житнев Ю.Н., Черняк С.А., Архипова Е.А., Савилов С.В., Лунин В.В. Каталитическая конверсия алифатических спиртов на углеродных наномате-риалах. Роль структуры и функциональных поверхностных групп // Журн. физ. химии. - 2017. - Т. 91. - С. 429-435.

366. Blaser H.-U., Malan C., Pugin B., Spindler F., Sterner H., Studer M. Selective Hydrogenation for Fine Chemicals: Recent Trends and New Developments // Adv. Synth. Catal. -2003. - V.345. - P. 103-151.

367 Malyala R. V., Rode C. V., Arai M., Hegde S. G., Chaudari R. V. Activity, selectivity and stability of Ni and bimetallic Ni-Pt supported on zeolite Y catalysts for hydrogenation of acetophenone and its substituted derivatives // Appl. Catal. A. - 2000. - V.193. - P. 71-86. 368. Casagrande M., Storato L., Talon A., Lenarda M., Fratini M., Rodríguez-Castellón E., Maireles-Torres P. Liquid phase acetophenone hydrogenation on Ru/Cr/B catalysts supported on silica // J. Mol. Catal. A: Chem. - 2002. - V. 188, № 1-2. - P. 133-139.

369.Masson J., Cividino P., Court J. Selective hydrogenation of acetophenone on chromium promoted Raney nickel catalysts. III. The influence of the nature of the solvent // Appl. Catal., A. - 1997. - V. 161. - P. 191-197.

370. Wang X, Chen L., Yang K. Chinese Pat. Appl., 2009, A20090617 (CN101455889).

371. Landau M.V., Savilov S.V., Kirikova M.N., Cherkasov N.B., Ivanov A.S., Lunin V.V., Koltypin Yu.V., Gedanken A. Decoration of multiwall carbon nanotubes with nickel nano-particles: effect of deposition strategy on metal dispersion and performance in the hydrogenation of p-chloroacetophenone // Mend. Comm. - 2011. - V. 21. - P.125-128.

372. Wu M.-C., Li C.-L., Hu C.-K., Chang Y.-C., Liaw Y., Huang L., Chang C., Tsong T., Hsu T. . Curvature effect on the surface diffusion of silver adatoms on carbon nanotubes: Deposition experiments and numerical simulations // Phys. Rev. B. - 2006. - V. 74. - P. 125424.

373. Meonon M., Andriotis A.N., Froudakis G.E. Curvature dependence of the metal catalyst atom interaction with carbon nanotubes walls // Chem. Phys. Lett. - 2000.- V. 320. - P. 425434.

374. Aref T., Remeika M., Bezryadin A. High-resolution nanofabrication using a highly focused electron beam // J. Appl. Phys. - 2008. - V.104. - Nr. 024312.

375. Xia W., Hagen V., Kundu S., Wang Y., Somsen C., Eggeler G., Sun G., Grundmeier G., Stratmann M., Muhler M. Controlled Etching of Carbon Nanotubes by Iron-Catalyzed Steam Gasification // Adv. Mater. - 2007. - V. 19. - P. 3468-3652.

376. Bao W., Miao F., Chen Z., Zhang H., Jang W., Dames C., Lau C. N.. Controlled ripple texturing of suspended graphene and ultrathin graphite membranes // Nature: Nanotech. -2009. - V. 4. - P. 562-566.

377. Graham U.M., Dozier A., Khatri R.A., Bahome M.C., Jewell L.L., Mhlanga S. D., Co-ville N. J., Davis B.H. Carbon Nanotube Docking Stations: A New Concept in Catalysis // Catal. Lett. - 2009 - V. 129. - P.39-45.

378. Kuznetsov V., Aleksandrov M., Zagoruiko I., Chuvilin A., Moroz E., Kolomiichuk V. N., Likholobov V.A., Brylyakov P.M., Sakovitch G.V. Study of ultradispersed diamond powders obtained using explosion energy // Carbon. - 1991. - V. 29. - P. 665-668.

379. Toebes M.L., van Heeswijk U.J.M.P., Bitter J.H., van Dillen A.J., de Jong K.P. The influence of oxidation on the texture and the number of oxygen-containing surface groups of carbon nanofibers // Carbon. - 2004. - V. 42. - P. 307-315.

380. Landau M.V., Savilov S.V., Ivanov A.S., Lunin V.V., Titelman L., Koltypin Yu.V., Gedanken A. Corrugation of the external surface of multiwall carbon nanotubes by catalytic oxidative etching and its effect on their decoration with metal nanoparticles // J. Mater. Sci. 2011. - V. 46. - P. 2162-2172.

381. Salvetat J.-P., Desarmot G., Gauthier C., Poulin P. Mechanical Properties of Individual Nanotubes and Composites. - Heidelberg: Springer Berlin, 2006. - 677 p.

382. Lionetto F., Calo E., Di Benedetto F., Pisignano D., Maffezzoli A. A methodology to orient carbon nanotubes in a thermosetting matrix // Comp. Sci. Technol. - 2014. - V. 96. -P. 47.

383. Liu X.-Q., Shen S.-Q., Wen R., Yang W., Xie B.-H., Yang M.-B. Reinforcement and plasticization of PMMA grafted MWCNTs for PVDF composites // Composites B: Engineering. - 2013. - V. 53. - P. 9-16.

384.Vaccarini L., Goze C., Henrard L., Hernández E., Bernier P, Rubio A. Mechanical and electroic properties of carbon and boron-nitride nanotubes // Carbon. - 2000. - V. 38. -P.1681-1690.

385. Calvert P. Nanotube composites: A recipe for strength // Nature. - 1999. - V. 399. -P. 210-211.

386. Lourie O., Cox D. M., Wagner H. D. Buckling and Collapse of Embedded Carbon Nanotubes // Phys. Rev. Lett. - 1998. - V. 81. - Nr. 1638.