Ільків Б. І. Вплив структурного стану вуглецевих наноматеріалів на їх електронну структуру

У дисертаційній роботі за допомогою методу ультрам'якої рентгенівської емісійної спектроскопії проведено комплексне дослідження особливостей електронної структури нанорозмірних вуглецевих матеріалів. Проаналізовані особливості енергетичного розподілу валентних електронних станів у вуглецевих наноматеріалах. Виявлено вплив викривлення графенових нанолистів на тонку структуру СKа-смуг. Показані відмінності в інтенсивності п-підсмуги для окислених та відновлених графенових нанолистів. Показано, що інтенсивність СKа-смуг графенових нанолистів у високоенергетичній області виявилась нижчою у порівнянні з такою в окислених графенових нанолистах. Це можна пояснити зменшенням відстаней між графеновими шарами від 0,75 нм до 0,337 нм і збільшенням перекриття розорієнтовних п-орбіталей між викривленими графеновими нанолистами. При дослідженні електронної структури вуглецевих нанокапсул встановлено, що енергія зв'язку 2p-електронів, які забезпечують spn (2<n<3) о-зв'язки в вуглецевих шарах вуглецевих нанокапсул більша, ніж у вуглецевих оніонах. Показано, що внаслідок викривлення шарів (001) порожнистих вуглецевих нанокапсул зменшується різниця в ступенях перекриття прz-станів та spn-гібридних орбіталей над їхньою поверхнею в порівнянні з вуглецевими нанокапсулами, які заповнені наночастинками металів. Також виявлено ефект зміни енергетичного розподілу C2p-електронних станів у кремнезем-вуглецевих порошкових композиціях при механоактивації суміші. Експериментально доведено, що механоактиваційне нашарування високопористого вуглецю на наночастинки кремнезему спричиняє перенесення електронів від вуглецю до кремнію та кисню, що свідчить про взаємодію поверхневих атомів нанокремнезему з атомами вуглецю.