Elucidating the electronic properties of single-wall carbon nanohorns

Single-walled carbon nanohorns are an allotrope of carbon with promising properties for a variety of applications. Despite their promise, the majority carrier type (i.e. electrons or holes) that defines the electronic properties of this novel semiconductor is poorly understood and so far only indirect measurements have been employed to arrive at contradictory results. Here, we directly determine the majority carrier type in single-wall carbon nanohorns for the first time by means of thermopower measurements. Using this direct method, we show that SWCNH films exhibit a positive Seebeck coefficient indicating that SWCNHs behave as p-type semiconductors. This result is further corroborated by intentionally tuning the hole or electron concentrations of SWCNH layers via redox doping with molecular electron acceptors and donors, respectively. These results provide a framework for both measuring and chemically tuning the majority carrier type in this emerging nanocarbon semiconductor

Kompozyty sztywnych pianek poliuretanowych z napełniaczem pochodzenia roślinnego do zastosowań w przemyśle kosmetycznym

This study was designed towards the development of rigid polyurethane foam (RPURF) composites for application in the cosmetics industry using ground hazelnut shell waste as filler. Additionally, the influence of the filler content on the structure of the composites, as well as on their physico-mechanical, thermal, and biological properties was investigated. The particle size distribution and chemical structure of the natural filler, was examined. The synthesized foams were analyzed using a variety of techniques such as infrared spectroscopy (FT-IR), thermogravimetric analysis (TGA), differential scanning calorimetry (DSC), and scanning electron microscopy (SEM). Furthermore, the apparent density, water absorption, dimensional stability, compressive strength, and resistance to aging of the materials were determined. Due to the proposed application, the toxicity analysis of the synthesized materials was essential. The conducted research resulted in the development of the composition and preparation procedure for the synthesis of rigid polyurethane foam biocomposites incorporating a high content of ground hazelnut shell as filler.Otrzymano kompozyty sztywnych pianek poliuretanowych (RPURF) z udziałem odpadowych łupin orzecha laskowego, odpowiednie do zastosowań w przemyśle kosmetycznym. Określono wpływ zawartości napełniacza na strukturę, właściwości fizykomechaniczne, termiczne oraz biologiczne wytworzonych materiałów. Przeanalizowano wymiary cząstek oraz budowę chemiczną napełniacza. Pianki RPURF scharakteryzowano za pomocą spektroskopii w podczerwieni (FT-IR), analizy termograwimetrycznej (TGA), różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC), skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM). Ponadto określono gęstość pozorną kompozytów, ich chłonność wody, stabilność wymiarową, wytrzymałość na ściskanie oraz odporność na warunki starzeniowe. Ze względu na przewidywaną aplikację oceniono też toksyczność pianek. Na podstawie wyników badań opracowano skład oraz metodę wytwarzania biokompozytów sztywnych pianek poliuretanowych z dużym udziałem napełniacza pochodzenia naturalnego w postaci zmielonych łupin orzecha laskowego

Polyurethane composites with different matrices filled with glass microspheres

Przedmiotem pracy są kompozyty poliuretanowe z dwóch różnych typów poliuretanów napełnianych mikrosferami szklanymi przeznaczone do wytwarzania form stosowanych w technologii odlewania próżniowego (VC). Oceniano wpływ napełniacza na właściwości wytworzonych kompozytów. Wyznaczono lepkość przedmieszek, a usieciowane kompozyty scharakteryzowano metodami analizy termomechanicznej (DMA) oraz analizy struktury z zastosowaniem spektroskopii w podczerwieni (FT-IR) i skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM). Przedstawiono również wyniki badań wytrzymałościowych.The paper concerns composites made of polyurethane materials intended for the production of molds used in the vacuum casting process (VC). Two types of polyurethanes were applied to prepare the composites filled with glass microspheres. The influence of the filler on the properties of the resulting polyurethane composites was investigated. The viscosity of the premixes for the preparation of these composites was determined. The crosslinked composites were characterized using thermomechanical analysis (DMA), while their structure was investigated by infrared spectroscopy (FT-IR) and scanning electron microscopy (SEM). The results of strength tests are also presented

Polyurethane composites with different matrices filled with glass microspheres

Przedmiotem pracy są kompozyty poliuretanowe z dwóch różnych typów poliuretanów napełnianych mikrosferami szklanymi przeznaczone do wytwarzania form stosowanych w technologii odlewania próżniowego (VC). Oceniano wpływ napełniacza na właściwości wytworzonych kompozytów. Wyznaczono lepkość przedmieszek, a usieciowane kompozyty scharakteryzowano metodami analizy termomechanicznej (DMA) oraz analizy struktury z zastosowaniem spektroskopii w podczerwieni (FT-IR) i skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM). Przedstawiono również wyniki badań wytrzymałościowych.The paper concerns composites made of polyurethane materials intended for the production of molds used in the vacuum casting process (VC). Two types of polyurethanes were applied to prepare the composites filled with glass microspheres. The influence of the filler on the properties of the resulting polyurethane composites was investigated. The viscosity of the premixes for the preparation of these composites was determined. The crosslinked composites were characterized using thermomechanical analysis (DMA), while their structure was investigated by infrared spectroscopy (FT-IR) and scanning electron microscopy (SEM). The results of strength tests are also presented

Struktura i właściwości pianek lepkosprężystych z Fyrolem^TM i włóknami keratynowymi

The subject of the research presented in this article is viscoelastic polyurethane foams (VPF) made using a halogen free flame retardant additive – Fyrol™ – and keratin fibers. The foams were made with varying isocyanate index. For their modification, Fyrol PNX LE and Fyrol PNX were used as well as keratin fibers obtained from poultry feathers. Foams were characterized by means of techniques such as infrared spectroscopy, thermogravimetric analysis and differential scanning calorimetry. The changes in the patterns of the foams were analyzed using a scanning electron microscope. Moreover, flammability of selected foams was defined using a cone calorimeter and oxygen index. Compression set of the foams was assessed. As a result, it was concluded that the use of a Fyrol mixture with keratinous fibers preferably reduces permanent deformation of foams and a fire hazard caused by their usage.Przedmiotem badań omówionych w artykule są poliuretanowe pianki wiskoelastyczne (VPF) otrzymane z dodatkiem bezhalogenowego środka uniepalniającego – Fyrol™ – i włókien keratynowych. Pianki wykonano w warunkach różnej wartości indeksu izocyjanianowego. Do ich modyfikacji wykorzystano Fyrol PNX LE (F-LE) i Fyrol PNX (F) oraz włókna keratynowe, pozyskane z piór drobiowych. Pianki charakteryzowano metodami spektroskopii w podczerwieni, analizy termograwimetrycznej, różnicowej kalorymetrii skaningowej oraz mikroskopii skaningowej. Oceniano także palność wybranych pianek na podstawie indeksu tlenowego (OI) oraz przebieg spalania za pomocą kalorymetru stożkowego. Na podstawie odkształcenia trwałego pianek po ściskaniu i OI stwierdzono, że modyfikacja pianek poliuretanowych mieszaniną Fyrolu z włóknami keratynowymi wpływa korzystnie na zmniejszenie odkształcenia trwałego pianek oraz ich palność, a w konsekwencji na ograniczenie zagrożenia pożarowego spowodowanego ich użytkowaniem

Charge-Gating Dibenzothiophene-S,S-dioxide Bridges in Electron Donor–Bridge–Acceptor Conjugates

The synthesis of a series of new electron donor–bridge–acceptor (D–B–A) conjugates (18–20) comprising electron-donating zinc(II) porphyrins (ZnPs) and electron-accepting fullerenes (C60s) connected through various co-oligomer bridges containing both dibenzothiophene-S,S-dioxide and fluorene units is reported. Detailed investigations using cyclic voltammetry, absorption, fluorescence, and femto/nanosecond transient absorption spectroscopy in combination with quantum chemical calculations have enabled us to develop a detailed mechanistic view of the charge-transfer processes that follow photoexcitation of ZnP, the bridge, or C60. Variations in the dynamics of charge separation, charge recombination, and charge-transfer gating are primarily consequences of the electronic properties of the co-oligomer bridges, including their electron affinity and the energy levels of the excited states. In particular, placing one dibenzothiophene-S,S-dioxide building block at the center of the molecular bridge flanked by two fluorene building blocks, as in 20, favors hole rather than electron transfer between the remote electron donors and acceptors, as demonstrated by exciting C60 rather than ZnP. In 18 and 19, in which one dibenzothiophene-S,S-dioxide and one fluorene building block constitute the molecular bridge, photoexcitation of either ZnP or C60 results in both hole and electron transfer. Dibenzothiophene-S,S-dioxide is thus shown to be an excellent building block for probing how subtle structural and electronic variations in the bridge affect unidirectional charge transport in D–B–A conjugates. The experimental results are supported by computational calculations

Półsztywne pianki poliuretanowe z poliolem rzepakowym o różnej lepkości

The subject of research presented in this article are the semi-rigid polyurethane foams (SRFPUR) produced with a formula developed by the company FAMPUR. It consisted of replacing the petrochemical polyol with two types of rapeseed oil-based polyols of different viscosity. Foams were characterized using such techniques as infrared spectroscopy, thermogravimetric analysis, differential scanning calorimetry. With the use of scanning electron microscope changes in the structure of materials were analyzed. In addition, the apparent density, number of closed cells, and properties of materials during compression tests were determined.Na podstawie receptury opracowanej przez firmę FAMPUR wytworzono półsztywne pianki poliuretanowe (SRFPUR). Poliol petrochemiczny zastąpiono dwoma różniącymi się lepkością typami polioli z oleju rzepakowego. Pianki scharakteryzowano za pomocą spektroskopii w podczerwieni, analizy termograwimetrycznej i różnicowej kalorymetrii skaningowej. Zmiany struktury materiałów badano metodą mikroskopii skaningowej. Oznaczono też gęstość pozorną, liczbę komórek zamkniętych oraz właściwości wytworzonych pianek w próbie ściskania