powderИзвестия вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытияPowder Metallurgy аnd Functional Coatings (Izvestiya Vuzov. Poroshkovaya Metallurgiya i Funktsional'nye Pokrytiya)1997-308X2412-8767НИТУ "МИСИС"10.17073/1997-308X-2022-4-67-83powder-746Research ArticleНаноструктурированные материалы и функциональные покрытияNanostructured Materials and Functional CoatingsТермоокисление на воздухе нанопорошков алмазов, полученных механическим измельчением и методом детонационного синтезаAir-thermal oxidation of diamond nanopowders obtained by the methods of mechanical grinding and detonation synthesisШаринП. П.SharinP. P.

 канд. физ.-мат. наук, вед. науч. сотр. отдела физикохимии материалов и технологий

677980, Респ. Саха (Якутия), г. Якутск, ул. Октябрьская, 1 

 Cand. Sci. (Phys.-Math.), lead researcher of the Department of physicochemistry

677980, Rep. Sakha, Yakutsk, Oktyabrskaya str., 1

psharin1960@mail.ruСивцеваА. В.SivtsevaA. V.

 науч. сотр. отдела материаловедения 

677980, Респ. Саха (Якутия), г. Якутск, ул. Октябрьская, 1 

 researcher of the Department of material science 

677980, Rep. Sakha, Yakutsk, Oktyabrskaya str., 1

sianva@yandex.ruПоповВ. И.PopovV. I.

 канд. физ.-мат. наук, ст. науч. сотр. учебной научно-технологической лаборатории «Графеновые нанотехнологии» Физико-технического института

677000, Респ. Саха (Якутия), г. Якутск, ул. Белинского, 58 

Cand. Sci. (Phys.-Math.), senior researcher of the scientific and technological laboratory «Graphene nanotechnologies» of the Physical and Technical Institute

677000, Rep. Sakha, Yakutsk, Belinskii str., 58

volts@mail.ruИнститут физико-технических проблем Севера (ИФТПС) им. В.П. Ларионова СО РАН при Федеральном исследовательском центре «Якутский научный центр» (ФИЦ ЯНЦ) СО РАНРоссияInstitute of Physical and Technical Problems of the North n.a. V.P. Larionov of Siberian Branch of Russian Academy of Sciences (SB RAS) under Federal Research Center «Yakutsk Scientific Center» of SB RASRussian FederationCеверо-Восточный федеральный университет им. М.К. АммосоваРоссияNorth-Eastern Federal University n.a. M.K. AmmosovRussian Federation202210122022046783Copyright © Шарин П.П., Сивцева А.В., Попов В.И., 20222022Шарин П.П., Сивцева А.В., Попов В.И.Sharin P.P., Sivtseva A.V., Popov V.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://powder.misis.ru/jour/article/view/746

Методами рентгеноструктурного фазового анализа (РФА), просвечивающей электронной микроскопиим (ПЭМ), рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФЭС) и спектроскопии комбинационного рассеяния исследованы особенности влияния отжига на воздухе в интервале температур t = 200÷550 °С на морфологию, элементный и фазовый составы, химическое состояние и структуру первичных частиц нанопорошков, полученных измельчением природного алмаза (ПНА) и методом детонационного синтеза (ДНА). Показано, что термообработка на воздухе при заданных значениях температуры и времени нагрева не оказывает влияние на элементный состав и атомную структуру первичных частиц нанопорошков, полученных как методом ДНА, так и методом ПНА. По результатам РФЭС, ПЭМ и спектроскопии комбинационного рассеяния установлено, что отжиг на воздухе при t = 400÷550 °С приводит к эффективному удалению из нанопорошков алмаза атомов аморфного и графитоподобного углерода в sp2- и sp3-состояниях путем окисления кислородом воздуха. В исходном нанопорошке ДНА, содержащем около 33,2 % атомов неалмазного углерода от общего количества атомов углерода, после отжига в течение 5 ч при t = 550 °С относительное количество атомов неалмазного углерода в sp2-состоянии уменьшилась до ~21,4 %. При этом относительное количество атомов углерода в sp3-состоянии (в решетке алмазного ядра) и в составе кислородсодержащих функциональных групп увеличилось соответственно с ~39,8 до ~46,5 % и с ~27 до ~32,1 %. В нанопорошке ПНА, содержащем до отжига около 10,6 % атомов неалмазного углерода в sp2-состоянии от общего количества атомов углерода, после отжига при тех же условиях, что и для нанопорошка ДНА, их относительное количество снизилось до 7,1 %. При этом относительное количество атомов углерода в sp3-состоянии повысилось с 72,9 до 82,1 %, также незначительно (с 10,2 до 10,8 %) возросла доля атомов углерода в составе кислородсодержащих функциональных групп. Показано, что отжиг на воздухе нанопорошков ПНА и ДНА приводит к изменению их цвета: в результате окисления неалмазного углерода кислородом воздуха они становятся более светлыми. Максимальный эффект наблюдается при температуре 550 °С и времени отжига 5 ч. При этом потери массы нанопорошков ПНА и ДНА после отжига составили, соответственно, 5,37 и 21,09 % – значительная потеря в массе нанопорошка ДНА обусловлена, в основном, высоким содержанием в исходном состоянии неалмазного углерода и высокой фповерхностной энергией первичных частиц вследствие их малого размера.

In this work, using the methods of X-ray phase analysis, transmission electron microscopy, X-ray photoelectron spectroscopy and Raman spectroscopy, the features of the impact of annealing in air within the temperature range of t = 200÷÷550 °C on the morphology, elemental and phase composition, chemical state and structure of primary particles of nanopowders obtained by grinding natural diamond and the method of detonation synthesis are studied. It is shown that heat treatment in air at given values of temperature and heating time does not affect the elemental composition and atomic structure of primary particles of nanopowders obtained both by the methods of detonation synthesis (DND) and natural diamond grinding (PND). Using XPS, Raman spectroscopy, and transmission electron microscopy, it has been found that annealing in air within the temperature range of 400–550 °C results in the effective removal of amorphous and graphite-like carbon atoms in the sp2- and sp3-states from diamond nanopowders by oxidation with atmospheric oxygen. In the original DND nanopowder, containing about 33.2 % of non-diamond carbon atoms of the total number of carbon atoms, after annealing for 5 h at a temperature of 550 °C, the relative number of nondiamond carbon atoms in the sp2-state decreased to ~21.4 %. In this case, the increase in the relative number of carbon atoms in the sp3-state (in the lattice of the diamond core) and in the composition of oxygen-containing functional groups ranged from ~39.8 % to ~46.5 % and from ~27 % to ~32.1 %, respectively. In the PND nanopowder, which prior to annealing contains about 10.6 % of non-diamond carbon atoms in the sp2-state of the total number of carbon atoms, after annealing under the same conditions as the DND nanopowder, their relative number decreased to 7.1 %. The relative number of carbon atoms in the sp3-state  increased from 72.9 % to 82.1 %, and the proportion of carbon atoms in the composition of oxygen-containing functional groups also slightly increased from 10.2 % to 10.8 %. It is demonstrated that the annealing of PND and DND nanopowders in air leads to a change in their color, they become lighter as a result of oxidation of non-diamond carbon by atmospheric oxygen. The maximum effect is observed at a temperature of 550 °C and an annealing time of 5 h. In this case, the weight loss of PND and DND nanopowders after annealing was 5.37 % and 21.09 %, respectively. The significant weight loss of DND nanopowder compared to PND is primarily caused by the high content of non-diamond carbon in the initial state and the high surface energy of primary particles due to their small size.

нанопорошок природного алмазадетонационный наноалмазтермическое окисление нанопорошковморфологияэлементный состав и атомная структура наночастиц алмазахимическое состояние нанопорошковкислородсодержащие функциональные группыnatural diamond nanopowderdetonation nanodiamondthermal oxidation of nanopowdersmorphologyelemental compositionatomic structure of diamond nanoparticleschemical state of nanopowdersoxygen-containing functional groupsReferencesДолматов В.Ю. Ультрадисперсные алмазы детонационного синтеза: свойства и применение. Успехи химии. 2001. Т. 70. No. 7. C. 687—708.Dolmatov V.Y. Detonation synthesis ultradispersed diamonds: properties and applications. Russ. Chem. Rev. 2001. Vol. 70. No. 7. P. 607—626. DOI: 10.1070/RC2001v070n07ABEH000665.Новиков Н.В., Богатырева Г.П., Волошин М.Н. Детонационные алмазы в Украине. Физика тв. тела. 2004. Т. 46. No. 4. С. 585—590.Novikov N.V., Bogatyreva G.P., Voloshin M.N. Detonation diamond in Ukraine. Phys. Solid State. 2004. Vol. 46. No. 4. P. 600—605. DOI: 10.1134/1.1711432.Верещагин А.Л. Строение и реакционная способность детонационных алмазов. Юж.-сиб. науч. вестн. 2017. T. 18. No. 2. С. 24—30. http://s-sibsb.ru/issues/51-2017-issues/issue-18/200-5.Vereshchagin A.L. Structure and reactivity of detonation diamonds. Yuzhno-sibirskii nauchnyi vestnik. 2017. Vol. 18. No. 2. P. 24—30 (In Russ.).Osswald S., Yuchin G., Mochalin V., Kucheyev S.O., Gogotsi Y. Control of sp2/sp3 carbon ratio and surface chemistry of nanodiamond powders by selective oxidation in air. J. Am. Chem. Soc. 2006. Vol. 128. No. 35. P. 11635—11642. DOI: 10.1021/ja063303n.Osswald S., Yuchin G., Mochalin V., Kucheyev S.O., Gogotsi Y. Control of sp2/sp3 carbon ratio and surface chemistry of nanodiamond powders by selective oxidation in air. J. Am. Chem. Soc. 2006. Vol. 128. No. 35. P. 11635—11642. DOI: 10.1021/ja063303n.Плотников В.А., Демьянов Б.Ф., Макаров С.И., Черков А.Г. Атомная структура нанокристаллов детонационного алмаза. Фундам. пробл. соврем. материаловедения. 2012. Т. 9. No. 4. С. 521—526.Plotnikov V.A., Dem’yanov B.F., Makarov S.I., Cherkov A.G. Atomic structure of detonation diamond nanocrystals. Fundamental’nye problemy sovremennogo materialovedeniya. 2012. Vol. 9. No. 4. P. 521—526 (In Russ.).Шарин П.П., Сивцева А.В., Яковлева С.П., Копырин М.М., Кузьмин С.А., Попов В.И., Никифоров Л.А. Сравнение морфолических и структурных характеристик частиц нанопорошков, полученных измельчением природного алмаза и методом детонационного синтеза. Известия вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. 2019. No. 4. C. 55—67.Sharin, P.P., Sivtseva, A.V., Yakovleva, S.P., Kopyrin M.M., Kuz’min S.A., Popov V.I., Nikiforov L.A. Comparison of morphological and structural characteristics of nanopowder particles fabricated by grinding natural diamond and detonation synthesis. Russ. J. Non-Ferr. Met. 2020. Vol. 61. No. 4. P. 456—465. DOI: 10.3103/S1067821220040100.Stehlik S., Varga M., Ledinsky M., Jirasek V., Artemenko A., Kozak H, Ondic L., Skakalova V., Argentero G., Pennycook T., Meyer J.C., Fejfar A., Kromka A., Rezek B. Size and purity control of HPHT nanodiamonds down to 1 nm. J. Phys. Chem. C. 2015. Vol. 119. No. 49. P. 27708—27720. DOI: 10.1021/acs.jpcc.5b05259.Stehlik S., Varga M., Ledinsky M., Jirasek V., Artemenko A., Kozak H, Ondic L., Skakalova V., Argentero G., Pennycook T., Meyer J.C., Fejfar A., Kromka A., Rezek B. Size and purity control of HPHT nanodiamonds down to 1 nm. J. Phys. Chem. C. 2015. Vol. 119. No. 49. P. 27708—27720. DOI: 10.1021/acs.jpcc.5b05259.Плотников В.А., Демьянов Б.Ф., Макаров С.В., Богданов Д.Г. Примесная подсистема детонационного наноалмаза. Фундам. пробл. соврем. материаловедения. 2013. Т. 10. No. 4. С. 487—492.Plotnikov V.A., Dem’yanov B.F., Makarov S.V., Bogdanov D.G. Impurity detonation nanodiamond subsystem. Fundamental’nye problemy sovremennogo materialovedeniya. 2013. Vol. 10. No. 4. P. 487—492 (In Russ.).Sharin P.P., Sivtseva A.V., Popov V.I. X-rays photoelectron spectroscopy of nanodiamonds obtained by grinding and denotation synthesis. Tech. Phys. 2021. Vol. 66. No. 2.P. 275—279. DOI: 10.1134/S1063784221020183.Sharin P.P., Sivtseva A.V., Popov V.I. X-rays photoelectron spectroscopy of nanodiamonds obtained by grinding and denotation synthesis. Tech. Phys. 2021. Vol. 66. No. 2.P. 275—279. DOI: 10.1134/S1063784221020183.Yongwei Zhu, Zhijing Feng, Baichun Wang, Xianyang Xu. Dispersion of nanodiamond and ultra-fine polishing of quartz wafer. China Particuology. 2004. Vol. 2. No. 4. P. 153—156. DOI: 10.1016/S1672-2515(07)60046-3.Yongwei Zhu, Zhijing Feng, Baichun Wang, Xianyang Xu. Dispersion of nanodiamond and ultra-fine polishing of quartz wafer. China Particuology. 2004. Vol. 2. No. 4. P. 153—156. DOI: 10.1016/S1672-2515(07)60046-3.Hirata A., Igarashi M., Kaito T. Study on solid lubricant properties of carbon onion produced by heat treatment of diamond cluster or particles. Tribol. Int. 2004. Vol. 39. P. 899—905. DOI:10.1016/j.triboint.2004.07.006.Hirata A., Igarashi M., Kaito T. Study on solid lubricant properties of carbon onion produced by heat treatment of diamond cluster or particles. Tribol. Int. 2004. Vol. 39. P. 899—905. DOI:10.1016/j.triboint.2004.07.006.Zhao X., Wang T., Li Y., Huang L., Handschuh-Wang S. Polydimethylsiloxane/nanodiamond composite sponge for enhanced mechanical or wettability performance. Polymers. 2019. Vol. 11. No. 6. P. 948—960. DOI: 10.3390/polym11060948.Zhao X., Wang T., Li Y., Huang L., Handschuh-Wang S. Polydimethylsiloxane/nanodiamond composite sponge for enhanced mechanical or wettability performance. Polymers. 2019. Vol. 11. No. 6. P. 948—960. DOI: 10.3390/polym11060948.Afandi A., Howkins A., Boyd I., Jackman R. Nanodiamonds for device applications: An investigation of the properties of boron-doped detonation nanodiamonds. Sci. Rep. 2018. Vol. 8. No. 1. P. 1—10. DOI: 10.1038/s41598-018-21670-w.Afandi A., Howkins A., Boyd I., Jackman R. Nanodiamonds for device applications: An investigation of the properties of boron-doped detonation nanodiamonds. Sci. Rep. 2018. Vol. 8. No. 1. P. 1—10. DOI: 10.1038/s41598-018-21670-w.Hsu S-H., Kang W.P., Davidson J.L., Huang J.H., Kerns D.V. Jr. Nanodiamond vacuum field emission integrated differential amplifier. IEEE Trans. Electron Devices. 2013. Vol. 60. No. 1. P. 487—493. DOI: 10.1109/ TED.2012.2228485.Hsu S-H., Kang W.P., Davidson J.L., Huang J.H., Kerns D.V. Jr. Nanodiamond vacuum field emission integrated differential amplifier. IEEE Trans. Electron Devices. 2013. Vol. 60. No. 1. P. 487—493. DOI: 10.1109/ TED.2012.2228485.Тверитинова Е.А., Житнев Ю.Н., Кулакова И.И., Маслаков К.И., Нестерова Е.А., Харланов А.Н., Иванов А.С., Савилов С.В., Лунин В.В. Влияние структуры и свойств поверхности на каталитическую активность наноалмаза в конверсии 1,2-дихлорэтана. Журн. физ. химии. 2015. Т. 89. No. 4. С. 680—687.Tveritinova E.A., Zhitnev Yu.N, Kulakova I.I., Maslakov K.I., Nesterova E.A., Kharlanov A.N., Ivanov A.S., Savilov S.V., Lunin V.V. Effect of structure and surface properties on the catalytic activity of nanodiamond in the conversion of 1,2-dichloroethane. Russ. J. Phys. Chem. A. 2015. Vol. 89. No. 4. P. 680—687. DOI: 10.1134/S0036024415040251.Lin Y., Sun X., Su D., Centi G., Perathoner S. Catalysis by hybrid sp2/sp3nanodiamonds and their role in the design of advanced nanocarbon materials. Chem. Soc. Rev. 2018. Vol. 47. No. 22. P. 8438—8473. DOI: 10.1039/C8CS00684A.Lin Y., Sun X., Su D., Centi G., Perathoner S. Catalysis by hybrid sp2/sp3nanodiamonds and their role in the design of advanced nanocarbon materials. Chem. Soc. Rev. 2018. Vol. 47. No. 22. P. 8438—8473. DOI: 10.1039/C8CS00684A.Яковлев Р.Ю., Соломатин А.С., Леонидов Н.Б., Кулакова И.И., Лисичкин Г.В. Детонационный наноалмаз — перспективный носитель для создания систем доставки лекарственных веществ. Рос. хим. журн. 2012. Т. 56. No. 3—4. С. 114—125.Yakovlev R.Yu., Solomatin A.S., Leonidov N.B., Kulakova I.I., Lisichkin G.V. Detonation nanodiamond — a perspective carrier for drug delivery systems. Russ. J. Gen. Chem. 2014. Vol. 84. No. 2. P. 379—390. DOI: 10.1134/S1070363214020406.Huang H., Pierstorff E., Ho D., Osawa E. Active nanodiamond hydrogels for chemotherapeutic delivery. Nano Lett. 2007. Vol. 7. No. 11. P. 3305—3314. https://doi.org/10.1021/nl071521o.Huang H., Pierstorff E., Ho D., Osawa E. Active nanodiamond hydrogels for chemotherapeutic delivery. Nano Lett. 2007. Vol. 7. No. 11. P. 3305—3314. https://doi.org/10.1021/nl071521o.Schrand A.M., Dai L., Schlager J.J., Hussain S.M., Osawa E. Differential biocompatibility of carbon nanotubes and nanodiamonds. Diam. Relat. Mater. 2007. Vol. 16. No. 12. P. 2118—2123. https://doi.org/10.1016/j.diamond.2007.07.020.Schrand A.M., Dai L., Schlager J.J., Hussain S.M., Osawa E. Differential biocompatibility of carbon nanotubes and nanodiamonds. Diam. Relat. Mater. 2007. Vol. 16. No. 12. P. 2118—2123. https://doi.org/10.1016/j.diamond.2007.07.020.Tsai L.-W., Lin Y.-C., Perevedentseva E., Lugovtsov A., Priezzhev A., Cheng C.-L. Nanodiamonds for medical applications: interaction with blood in vitro and in vivo. Int. J. Mol. Sci. 2016. Vol. 17. No. 7. P. 1111 (17). DOI:10.3390/ijms17071111.Tsai L.-W., Lin Y.-C., Perevedentseva E., Lugovtsov A., Priezzhev A., Cheng C.-L. Nanodiamonds for medical applications: interaction with blood in vitro and in vivo. Int. J. Mol. Sci. 2016. Vol. 17. No. 7. P. 1111 (17). DOI:10.3390/ijms17071111.Денисов С.А., Дзидзигури Э.Л., Спицын Б.В., Соколина Г.А., Болдырев Н.Ю. Очистка и модификация продукта детонационного синтеза алмаза. Уч. записки Петрозав. гос. ун-та. Сер. Физ.-мат. науки. 2011. No. 2. С. 89—98.Denisov S.A., Dzidziguri E.L., Spitsyn B.V., Sokolina G.A., Boldyrev N.Y. Purification and modification of the product of detonation synthesis of diamond. Uchenye zapiski Petrozavodskogo gos. un-ta. Ser. Fiziko-matematicheskie nauki. 2011. No. 2. P. 89—98 (In Russ.).Чиганов А.С. Селективное ингибирование окисления наноалмазов в технологии очистки. Физика тв. тела. 2004. Т. 46. No. 4. С. 605—606.Chiganov A.S. Selective inhibition of the oxidation of nanodiamonds for their cleaning. Phys. Solid State. 2004. Vol. 46. No. 4. P. 620—621. https://doi.org/10.1134/1.1711436.Korepanov V.I., Hamaguchi H., Osawa E., Ermolenkov V., Lednev I., Etzold B., Levinson O., Zousman B., Eprella C.P., Chang H-C. Carbon structure in nanodiamonds elucidated from Raman spectroscopy. Carbon. 2017. No. 121. P. 322—329. https://doi.org/10.1016/j.carbon.2017.06.012.Korepanov V.I., Hamaguchi H., Osawa E., Ermolenkov V., Lednev I., Etzold B., Levinson O., Zousman B., Eprella C.P., Chang H-C. Carbon structure in nanodiamonds elucidated from Raman spectroscopy. Carbon. 2017. No. 121. P. 322—329. https://doi.org/10.1016/j.carbon.2017.06.012.Scofield J.H. Hartree-slater subshell photoionization cross-sections at 1254 and 1487 eV. J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom. 1976. Vol. 8. No. 2. P. 129—137. DOI:10.1016/0368-2048(76)80015-1.Scofield J.H. Hartree-slater subshell photoionization cross-sections at 1254 and 1487 eV. J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom. 1976. Vol. 8. No. 2. P. 129—137. DOI:10.1016/0368-2048(76)80015-1.Орлов Ю.Л. Минералогия алмаза. 2-е изд. М.: Наука, 1984.Orlov Yu.L. Diamond mineralogy. Moscow: Nauka, 1984 (In Russ.).Гурин В.А., Габелков С.В., Полтавцев Н.С., Гурин И.В., Фурсов С.Г. Кристаллическая структура пирографита и каталитически осажденного углерода. Вопр. атом. науки и техники. Сер. Физика радиац. повреждений и радиац. материаловедение. 2006. Т. 89. No. 4. С. 195—199.Gurin V.A., Gabelkov S.V., Poltavtsev N.S., Gurin I.V., Fursov S.G. Crystal structure of pyrographite and catalytically deposited carbon. Voprosy atomnoi nauki i tekhniki. Ser. Fizika radiatsionnykh povrezhdenii i radiatsionnoe materialovedenie. 2006. Vol. 89. No. 4. P. 195—199 (In Russ.).Штольц А.К., Медведев А.И., Курбатов Л.В. Рентгеновский анализ микронапряжений и размера областей когерентного рассеяния в поликристаллических материалах. Екатеринбург: УГТУ—УПИ, 2005. https://study.urfu.ru/Aid/Publication/328/1/Shtolts_Medvedev_Kurbatov.pdfShtols A.K., Medvedev A.I., Kurbatov L.V. X-ray analysis of microstresses and sizes of coherent scattering regions in polycrystalline materials. Ekaterinburg: UGTU—UPI, 2005 (In Russ.).Андреев В.Д., Созин Ю.И. Структура ультрадисперсных алмазов. Физика тв. тела. 1999. Т. 41. No. 10. С. 1890—1892.Andreev V.D., Sozin Y.I. Structure of ultradisperse diamonds. Phys. Solid State. 1999. Vol. 41. No. 10. P. 1736—1739. https://doi.org/10.1134/1.1131077.http://xpspeak.software.informer.com/4.1.http://xpspeak.software.informer.com/4.1.Алексенский А.Е., Осипов В.Ю., Вуль А.Я., Бер Б.Я., Смирнов А.Б. Оптические свойства слоев наноалмазов. Физика тв. тела. 2001. Т. 43. No. 1. С. 140—145.Aleksenskii A.E., Osipov V.Y., Vul’ A.Y., Ber B.Y., Smirnov A.B. Optical properties of nanodiamond layers. Phys. Solid State. 2001. Vol. 43. No. 1. P. 145—150. DOI: 10.1134/1.1340200.Fang C., Zhang Yu., Shen W., Sun Sh., Zhang Zh., Xue L., Jia X. Synthesis and characterization of HPHT large single-crystal diamonds under the simultaneous influence of oxygen and hydrogen. Cryst. Eng. Comm. 2017. Vol. 19. No. 38. P. 5727—5734. DOI: 10.1039/C7CE01349C.Fang C., Zhang Yu., Shen W., Sun Sh., Zhang Zh., Xue L., Jia X. Synthesis and characterization of HPHT large single-crystal diamonds under the simultaneous influence of oxygen and hydrogen. Cryst. Eng. Comm. 2017. Vol. 19. No. 38. P. 5727—5734. DOI: 10.1039/C7CE01349C.Qi M., Xiao J., Cheng Y., Wang Zh., Jiang A., Guo Y., Tao Z. Effect of various nitrogen flow ratios on the optical properties of (Hf : N)—DLC films prepared by reactive magnetron sputtering. AIP Adv. 2017. Vol. 7. No. 8. P. 085012. DOI: 10.1063/1.4993631.Qi M., Xiao J., Cheng Y., Wang Zh., Jiang A., Guo Y., Tao Z. Effect of various nitrogen flow ratios on the optical properties of (Hf : N)—DLC films prepared by reactive magnetron sputtering. AIP Adv. 2017. Vol. 7. No. 8. P. 085012. DOI: 10.1063/1.4993631.Швидченко А.В., Жуков А.Н., Дидейкин А.Т., Байдакова М.В., Шестаков М.С., Шнитов В.В., Вуль А.Я. Электрические свойства поверхности монокристаллических частиц детонационного наноалмаза, полученных отжигом агломератов в атмосфере воздуха. Коллоид. журн. 2016. Т. 78. No. 2. С. 218—224. DOI: 10.7868/S0023291216020142.Shvidchenko A.V., Zhukov A.N., Dideikin A.T., Baidakova M.V., Shestakov M.S., Shnitov V.V., Vul’ A.Ya. Electrical properties of the surface of single-crystal particles of detonation nanodiamond obtained by annealing agglomerates in air. Kolloidnyi Zhurnal. 2016. Vol. 78. No. 2. P. 218—224 (In Russ.).Araùjo M.P., Soares O.S.G.P., Fernandes A.J.S., Pereira M.F.R., Freire C. Tuning the surface chemistry of graphene flakes: new strategies for selective oxidation. RSC Adv. 2017. No. 7. P. 14290. DOI: 10.1039/c6ra28868e.Araùjo M.P., Soares O.S.G.P., Fernandes A.J.S., Pereira M.F.R., Freire C. Tuning the surface chemistry of graphene flakes: new strategies for selective oxidation. RSC Adv. 2017. No. 7. P. 14290. DOI: 10.1039/c6ra28868e.Li H., Xu T., Wang C., Chen J., Zhou H., Liu H. Effect of relative humidity on the tribological properties of hydrogenated diamond-like carbon films in a nitrogen environment. J. Phys. D: Appl. Phys. 2005. Vol. 38. P. 62—69. DOI: 10.1088/0022-3727/38/1/011.Li H., Xu T., Wang C., Chen J., Zhou H., Liu H. Effect of relative humidity on the tribological properties of hydrogenated diamond-like carbon films in a nitrogen environment. J. Phys. D: Appl. Phys. 2005. Vol. 38. P. 62—69. DOI: 10.1088/0022-3727/38/1/011.Полянская Е.М., Таран О.П. Исследование функциональных групп на поверхности окисленного углеродного материала Сибунит методами кислотно-основного титрованияи РФЭС. Вестн. Томск. гос. ун-та. Химия. 2017. No. 10. С. 6—26. DOI: 10.17223/24135542/10/1.Polyanskaya E.M., Taran O.P. Study of functional groups on the surface of the oxidized carbon material Sibunit by acid-base titration and XPS. Vestnik Tomskogo gos. un-ta. Khimiya. 2017. No. 10. P. 6—26 (In Russ.).Rey A., Faraldos M., Bahamonde A., Casas J.A., Zazo J.A., Rodríguez J.J. Role of the activated carbon surface on catalytic wet peroxide oxidation. Ind. Eng. Chem. Res. 2008. Vol. 47. No. 21. P. 8166—8174. DOI: 10.1021/ie800538t.Rey A., Faraldos M., Bahamonde A., Casas J.A., Zazo J.A., Rodríguez J.J. Role of the activated carbon surface on catalytic wet peroxide oxidation. Ind. Eng. Chem. Res. 2008. Vol. 47. No. 21. P. 8166—8174. DOI: 10.1021/ie800538t.Богданов Д.Г., Макаров С.В., Плотников В.А. Десорбция примесей при нагреве детонационного наноалмаза. Письма в ЖТФ. 2012. Т. 38. No. 4. С. 89—95.Bogdanov D.G., Makarov S.V., Plotnikov V.A. Thermodesorption of impurities from detonation nanodiamond. Tech. Phys. Lett. 2012. Vol. 38. No. 4. P. 199—202. https://doi.org/10.1134/S1063785012020198.Плотников В.А., Богданов Д.Г., Макаров С.В., Богданов А.С. Сорбционные и десорбционные свойства детонационного наноалмаза. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2017. Т. 60. No. 9. С. 27—32. DOI: 10.6060/tcct.2017609.1y.Plotnikov V.A., Bogdanov D.G., Makarov S.V., Bogdanov A.S. Sorption and desorption properties of detonation nanodiamond. Izvestiya vuzov. Khimiya i khimicheskaya tekhnologiya. 2017. Vol. 60. No. 9. P. 27—32 (In Russ.).Кощеев А.П., Горохов П.В., Громов М.Д., Перов А.А., Отт У. Химия поверхности модифицированных детонационных наноалмазов различных типов. Журн. физ. химии. 2008. Т. 82. No. 10. С. 1908—1914.Koshcheev A.P., Gorokhova P.V., Gromova M.D., Perova A.A., Ott U. The chemistry of the surface of modified detonation nanodiamonds of different types. Russ. J. Phys. Chem. A. 2008. Vol. 82. No. 10. P. 1708—1714. DOI: 10.1134/S0036024408100129.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.