Научная тема: «РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЙ ПОЛУЧЕНИЯ НАНОРАЗМЕРНЫХ ПОРОШКОВ И УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК МЕТОДОМ ХИМИЧЕСКОГО ОСАЖДЕНИЯ ИЗ ГАЗОВОЙ ФАЗЫ»
Специальность: 05.16.06
Год: 2011
Отрасль науки: Технические науки
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
  1. Аэрозольный метод контролируемого получения медьсодержащих наноразмерных порошков путем газофазного разложения паров ацетилацетоната меди.
  2. Аэрозольный метод получения УНТ, при котором образование каталитических частиц происходит путем газофазного разложения паров ферроцена.
  3. Аэрозольный метод получения УНТ, при котором образование каталитических частиц происходит за счет нуклеации пересыщенных паров металла (метод раскаленной нити).
  4. Метод получения дисперсии углеродных наноматериалов в матрице посредством роста УНВ и УНТ на поверхности матричных частиц для создания прочных и электрически проводящих композиционных материалов.
  5. Результаты исследования влияния условий образования наноматериалов на их химический состав, структуру, морфологию и свойства.
  6. Метод полуэмпирического построения фазовой диаграммы кристаллических продуктов при газофазном разложении прекурсоров металлов.
  7. Новый наноматериал, углеродные нанопочки, представляющие собой ОУНТ, на внешней стороне стенок которых находятся ковалентно присоединенные фуллерены.
  8. Результаты     изучения     физико-химических     аспектов     разложения прекурсоров металлов и формирования наноматериалов в газовой фазе.
Список опубликованных работ
В журналах ВАК, включая зарубежные издания:

1.A. G. Nasibulin, P. P. Ahonen, O. Richard, E. I. Kauppinen, I. S. Altman. Copper and copper oxide nanoparticle formation by chemical vapor nucleation from copper (II) acetylacetonate // J. Nanopart. Res. 2001. V. 3. No 5-6. P. 385-400.

2.A. G. Nasibulin, E. I. Kauppinen, D. P. Brown, J. K. Jokiniemi. Nanoparticle formation via copper (II) acetylacetonate vapor decomposition in the presence of hydrogen and water // J. Phys. Chem. B 2001. V. 105. No 45. P. 11067-11075.

3.A. G. Nasibulin, O. Richard, E. I. Kauppinen, D. P. Brown, J. K. Jokiniemi, I. S. Altman. Nanoparticle synthesis by copper (II) acetylacetonate vapor decomposition in the presence of oxygen // Aerosol Sci. Technol. 2002. V. 36. No 8. P. 899-911.

4.В. Я. Рудяк, С. Л. Краснолуцкий, А. Г. Насибулин, Е. И. Кауппинен. О методах измерения коэффициента диффузии и размеров частиц в разреженном газе // Докл. РАН 2002. Т. 386. № 5. С. 624-628.

5.A. Moisala, A. G. Nasibulin, E. I. Kauppinen. The role of metal nanoparticles in the catalytic production of single-walled carbon nanotubes - a review // J. Phys.: Condens. Matter 2003. V. 15. No 42. P. 3011-3035.

6.A. G. Nasibulin, I. S. Altman, E. I. Kauppinen. Semiempirical dynamic phase diagrams of nanocrystalline products during copper (II) acetylacetonate vapour decomposition // Chem. Phys. Lett. 2003. V. 367. No 5-6. P. 771-777.

7.A. G. Nasibulin, A. Moisala, D. P. Brown, E. I. Kauppinen. Carbon nanotubes and onions from carbon monoxide using Ni(acac)2 and Cu(acac)2 as catalyst precursors // Carbon 2003. V. 41. No 14. P. 2711-2724.

8.D. Gonzalez, A. G. Nasibulin, A. M. Baklanov, S. D. Shandakov, D. P. Brown, P. Queipo, E. I. Kauppinen. A new thermophoretic precipitator for collection of nanometer-sized aerosol particles // Aerosol Sci. Technol. 2005. V. 39. No 11. P. 1064-1071.

9.A. Moisala, A. G. Nasibulin, S. D. Shandakov, H. Jiang, E. I. Kauppinen. On-line detection of single-walled carbon nanotube formation during aerosol synthesis methods // Carbon 2005. V. 43. No 10. P. 2066-2074.

10.A. G. Nasibulin, A. Moisala, D. P. Brown, H. Jiang, E. I. Kauppinen. A novel aerosol method for single walled carbon nanotube synthesis // Chem. Phys. Lett. 2005. V. 402. No 1-3. P. 227-232.

11.A. G. Nasibulin, P. V. Pikhitsa, H. Jiang, E. I. Kauppinen. Correlation between catalyst particle and single-walled carbon nanotube diameters // Carbon 2005. V. 43. No 11. P. 2251-2257.

12.А. Г. Насибулин, Л. И. Шурыгина, Э. И. Кауппинен. Cинтез наночастиц методом парофазного разложения ацетилацетоната меди (II) // Коллоид. Ж. 2005. Т. 67. № 1. С. 1-21.

13.D. Gonzalez, A. G. Nasibulin, S. D. Shandakov, H. Jiang, P. Queipo, A. S. Anisimov, T. Tsuneta, E. I. Kauppinen. Spontaneous charging of single-walled carbon nanotubes: A novel strategy for the selective substrate deposition of individual tubes at ambient temperature // Chem. Mater. 2006. V. 18. No 21. P. 5052-5057.

14.D. Gonzalez, A. G. Nasibulin, S. D. Shandakov, H. Jiang, P. Queipo, E. I. Kauppinen. Spontaneous charging of single-walled carbon nanotubes in the gas phase // Carbon 2006. V. 44. No 10. P. 2099-2101.

15.H. Jiang, D. P. Brown, A. G. Nasibulin, E. I. Kauppinen. Robust Bessel-function-based method for determination of the (n,m) indices of single-walled carbon nanotubes by electron diffraction // Phys. Rev. B 2006. V. 74. No 3. P. 035427.

16.A. Moisala, A. G. Nasibulin, D. P. Brown, H. Jiang, L. Khriachtchev, E. I. Kauppinen. Single-walled carbon nanotube synthesis using ferrocene and iron pentacarbonyl in a laminar flow reactor // Chem. Eng. Sci. 2006. V. 61. No 13. P. 4393-4402.

17.A. G. Nasibulin, D. P. Brown, P. Queipo, D. Gonzalez, H. Jiang, E. I. Kauppinen. An essential role of CO2 and H2O during single-walled CNT synthesis from carbon monoxide // Chem. Phys. Lett. 2006. V. 417. No 1-3. P. 179-184.

18.A. G. Nasibulin, A. Moisala, H. Jiang, E. I. Kauppinen. Carbon nanotube synthesis from alcohols by a novel aerosol method // J. Nanopart. Res. 2006. V. 8. No 3-4. P. 465-475.

19.A. G. Nasibulin, P. Queipo, S. D. Shandakov, D. P. Brown, H. Jiang, P. V. Pikhitsa, O. V. Tolochko, E. I. Kauppinen. Studies on mechanism of single-walled carbon nanotube formation // J. Nanosci. Nanotech. 2006. V. 6. No 5. P. 1233-46.

20.P. Queipo, A. G. Nasibulin, D. Gonzalez, U. Tapper, H. Jiang, T. Tsuneta, K. Grigoras, J. A. Duenas, E. I. Kauppinen. Novel catalyst particle production method for CVD growth of single- and double-walled carbon nanotubes // Carbon 2006. V. 44. No 8. P. 1604-1608.

21.P. Queipo, A. G. Nasibulin, H. Jiang, D. Gonzalez, E. I. Kauppinen. Aerosol catalyst particles for substrate CVD synthesis of single-walled carbon nanotubes // Chem. Vap. Deposition 2006. V. 12. No 6. P. 364-369.

22.H. Jiang, A. G. Nasibulin, D. P. Brown, E. I. Kauppinen. Unambiguous atomic structural determination of single-walled carbon nanotubes by electron diffraction // Carbon 2007. V. 45. No 3. P. 662-667.

23.A. G. Nasibulin, A. S. Anisimov, P. V. Pikhitsa, H. Jiang, D. P. Brown, M. Choi, E. I. Kauppinen. Investigations of NanoBud formation // Chem. Phys. Lett. 2007. V. 446. No 1-3. P. 109-114.

24.A. G. Nasibulin, P. V. Pikhitsa, H. Jiang, D. P. Brown, A. V. Krasheninnikov, A. S. Anisimov, P. Queipo, A. Moisala, D. Gonzalez, G. Lientschnig, A. Hassanien, S. D. Shandakov, G. Lolli, D. E. Resasco, M. Choi, D. Tomanek, E. I. Kauppinen. A novel hybrid carbon material // Nat. Nanotechnol. 2007. V. 2. No 3. P. 156-61.

25.M. Y. Zavodchikova, A. Johansson, M. Rinkio, J. J. Toppari, A. G. Nasibulin, E. I. Kauppinen, P. Torma. Fabrication of carbon nanotube-based field-effect transistors for studies of their memory effects // Phys. Status Solidi B 2007. V. 244. No 11. P. 4188-4192.

26.D. P. Brown, A. G. Nasibulin, E. I. Kauppinen. CFD-aerosol modeling of the effects of wall composition and inlet conditions on carbon nanotube catalyst particle activity // J. Nanosci. Nanotech. 2008. V. 8. No 8. P. 3803-3819.

27.H. Jiang, D. P. Brown, P. Nikolaev, A. G. Nasibulin, E. I. Kauppinen. Determination of helicities in unidirectional assemblies of graphitic or graphiticlike tubular structures // Appl. Phys. Lett. 2008. V. 93. No 14. P. 141903.

28.A. G. Nasibulin, A. Ollikainen, A. S. Anisimov, D. P. Brown, P. V. Pikhitsa, S. Holopainen, J. S. Penttila, P. Helisto, J. Ruokolainen, M. Choi, E. I. Kauppinen. Integration of single-walled carbon nanotubes into polymer films by thermo-compression // Chem. Eng. J. 2008. V. 136. No 2-3. P. 409-413.

29.A. G. Nasibulin, S. D. Shandakov, A. S. Anisimov, D. Gonzalez, H. Jiang, M. Pudas, P. Queipo, E. I. Kauppinen. Charging of aerosol products during ferrocene vapor decomposition in N2 and CO atmospheres // J. Phys. Chem. C 2008. V. 112. No 15. P. 5762-5769.

30.M. Rinkio, A. Johansson, M. Y. Zavodchikova, J. J. Toppari, A. G. Nasibulin, E. I. Kauppinen, P. Torma. High-yield of memory elements from carbon nanotube field-effect transistors with atomic layer deposited gate dielectric // New J. Phys. 2008. V. 10. No 10. P. 103019.

31.Y. Tian, D. Chassaing, A. G. Nasibulin, P. Ayala, H. Jiang, A. S. Anisimov, A. Hassanien, E. I. Kauppinen. The local study of a nanoBud structure // Phys. Status Solidi B 2008. V. 245. No 10. P. 2047-2050.

32.Y. Tian, D. Chassaing, A. G. Nasibulin, P. Ayala, H. Jiang, A. S. Anisimov, E. I. Kauppinen. Combined raman spectroscopy and transmission electron microscopy studies of a nanobud structure // J. Am. Chem. Soc. 2008. V. 130. No 23. P. 7188-7189.

33.M. Y. Zavodchikova, A. G. Nasibulin, T. Kulmala, K. Grigoras, A. S. Anisimov, S. Franssila, V. Ermolov, E. I. Kauppinen. Novel carbon nanotube network deposition technique for electronic device fabrication // Phys. Status Solidi B 2008. V. 245. No 10. P. 2272-2275.

34.A. Heras, A. Colina, J. Lopez-Palacios, A. Kaskela, A. G. Nasibulin, V. Ruiz, E. I. Kauppinen. Flexible optically transparent single-walled carbon nanotube electrodes for UV-Vis absorption spectroelectrochemistry // Electrochem. Commun. 2009. V. 11. No 2. P. 442-445.

35.O. Herranen, J. Rintala, A. Johansson, P. Queipo, A. G. Nasibulin, E. I. Kauppinen, M. Pettersson, M. Ahlskog. Electronic transport measurements and Raman spectroscopy on carbon nanotube devices // Phys. Status Solidi B 2009. V. 246. No 11-12. P. 2853-2856.

36.S. Kivisto, T. Hakulinen, A. Kaskela, B. Aitchison, D. P. Brown, A. G. Nasibulin, E. I. Kauppinen, A. Harkonen, O. G. Okhotnikov. Carbon nanotube films for ultrafast broadband technology // Opt. Express 2009. V. 17. No 4. P. 2358-2363.

37.G. Lanzani, A. G. Nasibulin, K. Laasonen, E. I. Kauppinen. CO disproportionation on a nanosized iron cluster // J. Phys. Chem. C 2009. V. 113. No 30. P. 12939-12942.

38.P. R. Mudimela, A. G. Nasibulin, H. Jiang, T. Susi, D. Chassaing, E. I. Kauppinen. Incremental variation in the number of carbon nanotube walls with growth temperature // J. Phys. Chem. C 2009. V. 113. No 6. P. 2212-2218.

39.P. R. Mudimela, L. I. Nasibulina, A. G. Nasibulin, A. Cwirzen, M. Valkeapaa, K. Habermehl-Cwirzen, J. E. M. Malm, M. J. Karppinen, V. Penttala, T. S. Koltsova, O. V. Tolochko, E. I. Kauppinen. Synthesis of carbon nanotubes and nanofibers on silica and cement matrix materials // Journal of Nanomaterials 2009. P. 526128.

40.A. G. Nasibulin, S. D. Shandakov, L. I. Nasibulina, A. Cwirzen, P. R. Mudimela, K. Habermehl-Cwirzen, D. A. Grishin, Y. V. Gavrilov, J. E. M. Malm, U. Tapper, Y. Tian, V. Penttala, M. J. Karppinen, E. I. Kauppinen. A novel cement-based hybrid material // New J. Phys. 2009. V. 11. P. 023013.

41.P. Queipo, A. G. Nasibulin, S. D. Shandakov, H. Jiang, D. Gonzalez, E. I. Kauppinen. CVD synthesis and radial deformations of large diameter single-walled CNTs // Current Applied Physics 2009. V. 9. No 2. P. 301-305.

42.T. Susi, A. G. Nasibulin, P. Ayala, Y. Tian, Z. Zhu, H. Jiang, C. Roquelet, D. Garrot, J. S. Lauret, E. I. Kauppinen. High quality SWCNT synthesis in the presence of NH3 using a vertical flow aerosol reactor // Phys. Status Solidi B 2009. V. 246. No 11-12. P. 2507-2510.

43.M. Y. Zavodchikova, T. Kulmala, A. G. Nasibulin, V. Ermolov, S. Franssila, K. Grigoras, E. I. Kauppinen. Carbon nanotube thin film transistors based on aerosol methods // Nanotechnol.

2009.V. 20. No 8. P. 085201.

44.A. S. Anisimov, A. G. Nasibulin, H. Jiang, P. Launois, J. Cambedouzou, S. D. Shandakov, E. I. Kauppinen. Mechanistic investigations of single-walled carbon nanotube synthesis by ferrocene vapor decomposition in carbon monoxide // Carbon 2010. V. 48. No 2. P. 380-388.

45.Y. Tian, H. Jiang, J. V. Pfaler, Z. Zhu, A. G. Nasibulin, T. Nikitin, B. Aitchison, L. Khriachtchev, D. P. Brown, E. I. Kauppinen. Analysis of the Size Distribution of Single-Walled Carbon Nanotubes Using Optical Absorption Spectroscopy // The Journal of Physical Chemistry Letters 2010. V. 1. No 7. P. 1143-1148.

46.Л. И. Насибулина, С. Д. Шандаков, А. Г. Насибулин, Т. С. Кольцова, Э. И. Кауппинен. Синтез углеродных нанотрубок и нановолокон на цементных частицах // Научно-технические ведомости СПбГПУ 2009. Т. 89. № 4-2. С. 13–19.

47.А. Г. Насибулин, С. Д. Шандаков, П. Р. Мудимела, Е. И. Кауппинен. Морфология и структура углеродных нанотрубок, синтезированных на железном катализаторе в присутствии монооксида углерода // Российские нанотехнологии 2010. Т. 5. № 3-4. С. 19-25.

48.Л. И. Насибулина, П. Р. Мудимела, А. Г. Насибулин, Т. С. Кольцова, О. В. Толочко, Э. И. Кауппинен. Синтез углеродных нанотрубок и нановолокон на частицах кремнозема и цемента // Вопросы материаловедения 2010. Т. 61. № 1. С. 121-126.

49.Т. С. Кольцова, А. Г. Насибулин, О. В. Толочко. Новые гибридные композиционные материалы медь - углеродные нановолокна // Научно-технические ведомости СПбГПУ

2010.Т. 106. № 3. С. 125-131.

50.L. I. Nasibulina, T. S. Koltsova, T. Joentakanen, A. G. Nasibulin, O. V. Tolochko, J. E. M.

Malm, M. J. Karppinen, E. I. Kauppinen // Direct synthesis of carbon nanofibers on the

surface of copper powder. Carbon 2010. V. 48. No 15. 4556-4577.

Книга:

51.A. G. Nasibulin and S. D. Shandakov. (2010) Aerosol synthesis of carbon nanotubes. In

“Aerosols: Science and Technology” edited by I. Agranovski. Weinheim, Wiley-VCH. 480

pp. 65-89.

Патенты:

52.E. I. Kauppinen, D. P. Brown, A. G. Nasibulin, A. Moisala, H. Jiang, Carbon nanotubes and composites of carbon nanotubes with controlled properties, a method to produce said carbon nanotubes, functional matrix and composite materials composed thereof and structures and devices fabricated from the same. WO 2005/085130.

53.E. I. Kauppinen, D. P. Brown, A. G. Nasibulin, H. Jiang, Fullerene covalently functionalized carbon nanotubes, a method and apparatus to produce them and composites thereof. WO 2007/057501.

54.E. I. Kauppinen, A. G. Nasibulin, D. P. Brown, D. Gonzales, Method for Depositing High Aspect Ratio Molecular Structures. WO/2007/101906.

55.E. I. Kauppinen, D. Gonzales, A. G. Nasibulin, D. P. Brown, Method for Separating High Aspect Ratio Molecular Structures. WO/2007/101907.

56.H. Jiang, D. P. Brown, A. G. Nasibulin, E.I. Kauppinen. A Method, Computer Program and Apparatus for the Characterization of Molecules. US 11/604726. WO/2008/065236.