Функционализация индивидуальных МУНТ при облучении и отжиге

Методами просвечивающей электронной микроскопии и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии исследована структура индивидуальных многостенных углеродных нанотрубок, подверженных облучению потоком ионов аргона и электронов, а также последующим термообработкам в инертной среде. Показано, что облучение ионами аргона и электронами приводит к образованию дефектов в структуре углеродных нанотрубок и изменению межслоевого расстояния в стенках нанотрубок, и закреплению на их поверхности функциональных кислородсодержащих групп. Отжиг в инертной атмосфере предварительно облученных нанотрубок приводит к частичному восстановлению структуры МУНТ. При этом в случае облучения ионами аргона наблюдается восстановление структуры нанотрубок и уменьшение концентрации кислорода. В случае облучения электронами после отжига образуются протяженные мультивакансионные дефекты, на которых формируются функциональные группы, содержащие двойную химическую связь углерода и кислорода (C=O). С помощью расчетов, проведенных в рамках теории функционала плотности, получены значения энергии связи и оптимизированная геометрия для различных конфигураций вакансионных кластеров в графеновой плоскости. Ключевые слова: электронная микроскопия, рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия, многостенные углеродные нанотрубки трубки, облучение заряженными частицами, отжиг в инертной среде, функционализация.