Influence of gadolinium doping on structural properties of carbon nanotubes

Р.Г. Абасзаде; М.Б. Бабанли; В.О. Коцюбинський; А.Г. Маммадов; Е. Гюр; О.А. Капуш; М.О. Стеценко; Р.І. Запухляк

doi:10.15330/pcss.24.1.153-158

Автор(и)

Р.Г. Абасзаде Азербайджанський державний університет нафти і промисловості, Баку, Азербайджан
М.Б. Бабанли Азербайджанський державний університет нафти і промисловості, Баку, Азербайджан
В.О. Коцюбинський Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника, Івано-Франківськ, Україна
А.Г. Маммадов Азербайджанський державний університет нафти і промисловості, Баку, Азербайджан
Е. Гюр Університет Ескишехир Османгази, Ескишехир, Туреччина
О.А. Капуш Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України, Київ, Україна
М.О. Стеценко Ключова лабораторія оптоелектроніки,Коледж фізики та оптоелектроніки, Шеньчженський університет, Шеньжень, Китай; Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова, НАНУ, Київ, Україна
Р.І. Запухляк Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника, Івано-Франківськ, Україна

DOI:

https://doi.org/10.15330/pcss.24.1.153-158

Ключові слова:

вуглецеві нанотрубки, допування гадолінієм, СЕМ, EDX, Раманівська спектроскопія, FTIR

Анотація

В роботі здійснено систематичне вивчення методами SEM, EDX, комбінаційного розсіювання та FTIR багатошарових вуглецевих нанотрубок легованих гадолінієм, отриманих з використанням гідротермального методу. Досліджено морфологічні характеристики матеріалів та проаналізовано їх склад. Гідротермальний варіант легування багатошарових вуглецевих нанотрубок гадолінієм викликає формування тримірної архітектури матеріалу та різко підвищує вміст поверхневих функціональних груп. Спостерігався неідентифікований інтенсивний широкий пік для матеріалу, легованого Gd при 2940 см^-1. Методом комбінаційної спектроскопії досліджено дефектний стан багатошарових вуглецевих нанотрубок легованих гадолінієм.

Посилання

Y. Cao, L. Xu, Y. Kuang, D. Xiong, R. Pei, Gadolinium-based nanoscale MRI contrast agents for tumor imaging, Journal of Materials Chemistry B, 5(19), 3431 (2017); https://doi.org/10.1039/C7TB00382J.

S. K. Debnath, R. Srivastava, Drug delivery with carbon-based nanomaterials as versatile nanocarriers: progress and prospects, Frontiers in Nanotechnology, 3, 644564 (2021); https://doi.org/10.3389/fnano.2021.644564.

Y. Hwang, S. H. Park, J. W. Lee, Applications of func¬tionalized carbon nanotubes for the therapy and diag¬nosis of cancer, Polymers, 9(1), 13 (2017); https://doi.org/10.3390/polym9010013.

B. Liu, X. Liu, Z. Yuan, Y. Jiang, Y. Su, J. Ma, H. Tai, A flexible NO2 gas sensor based on polypyrrole/nitrogen-doped multiwall carbon nanotube operating at room temperature, Sensors and Actuators B: Chemical, 295, 86 (2019); https://doi.org/10.1016/j.snb.2019.05.065.

M. Pirzada, Z Altintas, Nanomaterials for healthcare biosensing applications, Sensors, 19(23), 5311 (2019); https://doi.org/10.3390/s19235311.

F. Du, L. Zhang, L. Zhang, M. Zhang, A. Gong, Y. Tan, S. Zou, Engineered gadolinium-doped carbon dots for magnetic resonance imaging-guided radiotherapy of tumors, Biomaterials, 121, 109 (2017); https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2016.07.008

R. G. Abas¬zade, O. A. Kapush, S. A. Mamedova, A. M. Nabiyev, S. Z. Melikova, S. I. Budzulyak, Gadolinium doping influence on the properties of carbon nanotubes, Physics and Chemistry of Solid State, 21(3), 404 (2020); https://doi.org/10.15330/pcss.21.3.404-408.

R. G.Abaszade, A. G. Mamedov, I. Y.Bay¬ramov, E. A Khanmamadova, V. O. Kotsyu¬bynsky, O. A Kapush, V. M. Boychuk, E. Y. Gur, Structural and electrical properties of sulfur-doped graphene oxide/graphite oxide composite, Physics and Chemistry of Solid State, 23(2), 256 (2022); https://doi.org/10.15330/pcss.23.2.256-260.

T. Hajilounezhad, R. Bao, K. Palaniappan, F. Bunyak, P. Calyam, M. R. Maschmann. Predicting carbon nanotube forest attributes and mechanical properties using simulated images and deep learning, npj Computational Materials, 7(1), 134 (2021); https://doi.org/10.1038/s41524-021-00603-8.

M. Stetsenko, T. Margitych, S. Kryvyi, L. Maksimenko, Hassan, A.; Filonenko, S., et al. Nanoparticle Self-Aggregation on Surface with 1,6-Hexanedithiol Functionalization, Nanomaterials, 10, 512 (2020); https://doi.org/10.3390/nano10030512.

N. Abdolhi, M. Aghaei, A. Soltani, H. Mighani, E. A.Ghaemi, M. B. Javan, H.Balakheyli. Synthesis and antibacterial activities of novel Hg (II) and Zn (II) complexes of bis (thiosemicarbazone) acenaphthenequinone loaded to MWCNTs, Journal of Structural Chemistry, 60, 845 (2019); https://doi.org/10.1134/S0022476619050196.

E.Abdel-Fattah, A. I Alharthi., T. Fahmy, Spectroscopic, optical and thermal characterization of polyvinyl chloride-based plasma-functionalized MWCNTs composite thin films, Applied Physics A, 125(7), 475 (2019); https://doi.org/10.1007/s00339-019-2770-y.

A.Sadezky, H. Muckenhuber, H.Grothe, R. Niessner, U. Pöschl, Raman microspectroscopy of soot and related carbonaceous materials: Spectral analysis and structural information, Carbon, 43(8), 1731 (2005); https://doi.org/10.1016/j.carbon.2005.02.018.

V. Datsyuk, M. Kalyva, K. Papagelis, J. Parthenios, D.Tasis, A.Siokou, C. Galiotis. Chemical oxidation of multiwalled carbon nanotubes, Сarbon, 46(6), 833 (2008); https://doi.org/10.1016/j.carbon.2008.02.012.

K.Angon, Remarks on the structure of carbon materials on the basis of Raman spectra, Carbon, 31(4), 537 (1993); https://doi.org/10.1016/0008-6223(93)90106-K.

K. E.Kim, K. J.Kim, W. S. Jung, S. Y.Bae, J.Park, J.Choi, J.Choo. Investigation on the temperature-dependent growth rate of carbon nanotubes using chemical vapor deposition of ferrocene and acetylene, Chemical physics letters, 401(4-6), 459 (2005); https://doi.org/10.1016/j.cplett.2004.11.113.

Y. Yerlanuly, R. Y Zhumadilov, I. V. Danko, D. M. Janseitov, R. R. Nemkayeva, A. V. Kireyev, et al. Effect of Electron and Proton Irradiation on Structural and Electronic Properties of Carbon Nanowalls, ACS omega, 7(51), 48467 (2022); https://doi.org/10.1021/acsomega.2c06735.

V. O. Kotsyubynsky, V. M. Boychuk, I. M. Budzulyak, B. I. Rachiy, M. A. Hodlevska, A. I. Kachmar, M. A. Hodlevsky, Graphene oxide synthesis using modified Tour method, Advances in Natural Sciences: Nanoscience and Nanotechnology, 12(3), 035006 (2021); https://doi.org/10.1088/2043-6262/ac204f.