项目来源

俄罗斯基础研究基金(RFBR)

项目主持人

Трусова Е.А.

项目受资助机构

未公开

项目编号

09-08-00917

立项年度

2009

立项时间

未公开

研究期限

未知 / 未知

项目级别

国家级

受资助金额

未知

学科

未公开

学科代码

未公开

基金类别

(«а» (до 2016))(«а») инициативные научные проекты

关键词

未公开

参与者

未公开

参与机构

未公开

项目标书摘要：Аннотация к заявке: Проект относится к нанохимии и физико-химии композиционных материалов. Он направлен на изучение закономерностей структурообразования в процессах темплатного синтеза и синтеза микроэмульсионным методом, направленных на получение мезопористых, микро-мезопористых силикатных материалов, нанопорошков оксидов металлов, иерархических структур, наносфер, нанокапсул и других наноструктурированных материалов с заданными физико-химическими или эксплуатационными свойствами: удельной поверхностью, размером и формой пор, кислотностью и леофильностью поверхности, фазовым составом, каталитической активностью, магнитными и бактерицидными свойствами.В проекте предусмотрены•разработка технологии с использованием темплатного синтеза новых мезо- и микро-мезопористых силикатов Al, Fe, Ge, Ni, Ti, Zr и др. металлов с отношением Si/металл, равным 3-30, •разработка способа получения оксидов металлов Fe, Ni, Zr, Zn, W и др. методом микроэмульсий, а также коллоидного серебра в виде ультрадисперсных порошков (?50 мкм) и слоистых покрытий (?10 нм) на поверхности мезопористых силикатов, высокопористых углеродных и монолитных носителей;•создание комбинированного метода микроэмульсий и криотехнологии для получения ультрадисперсных порошков оксидов металлов;•получение функциональных композитов типа «оксид – силикат», «органический полимер – силикат», «органических полимер – оксид» с использованием в качестве органического компонента органо-неорганических композитов полиэтилена, полиизопрена и других промышленно важных полимеров.В проекте предполагается проведение систематического инструментального анализа морфологии и текстуры синтезированных объектов комплексом инструментальных методов, включающим элементный анализ, Фурье-ИК-спектроскопию, рентгеновскую дифракцию, порометрию, БЭТ-метод, атомно-силовую микроскопию, просвечивающую электронную микроскопию, РФЭС.Данные о закономерностях синтеза наноструктурированных систем в условиях «мокрого» синтеза, корреляции между условиями синтезов и физико-химическими свойствами полученных систем и практическом применении полученных новых материалов будут получены впервые. Аннотация к отчету по результатам реализации проекта: Аннотация1. На основе темплатного метода разработан способ получения мезопористых металл-силикатов, в которых ионы металлов изоморфно замещают ионы кремния в решетке SiO2 (металл = Al, Fe, Ge, Ni, Ti, Zr Si/металл = 3?30). Главным отличием предлагаемого метода от известного (используются высокомолекулярные или полимерные темплаты) является то, что в качестве структурообразующего компонента реакционной смеси используются низкомолекулярные N-содержащие углеводороды (моноэтаноламин, N,N-диметилоктиламин, гексаметилентетрамин, хлористый аммоний). Концепция метода заключается в создании условий для протекания in situ процесса самоорганизации олигомерного 3D-темплата, архитектура которого в дальнейшем определяет структуру и физико-химические свойства получаемых материалов. Удельная поверхность синтезированных силикатов составляла 100-350 м2/г, размер мезопор – до 40 нм, при диаметре сфер 25-40 нм. 2. Установлено влияние природы металла и структуры темплата на текстуру и морфологию металл-силикатов: (1) степень кристалличности и размер частиц определяются размером и структурой молекул N-содержащего структурообразующего из группы: моноэтаноламин, N,N-диметилоктиламин, гексаметилентетрамин, хлористый аммоний; (2) размер и форму пор можно регулировать, используя лиганды разной природы в исходных соединениях металлов, с одной стороны, и, комбинируя структурообразующие и сорастворители, с другой.3. Разработан микроэмульсионный способ получения ультрадисперсных порошков оксидов металлов (Fe, Ni, Zn, Zr, Се), а также коллоидного Ag. В качестве исходных производных металлов использовали сульфаты, нитраты, ацетаты, пальмитаты, ацетилацетонаты. В качестве ПАВ использовали N,N-диметилоктиламин, гексаметилентетрамин. Полученные оксиды были однофазными, степень окристаллизованности их составляла 99-100% при размере кристаллитов 4-1000 нм (по данным ПЭМ и рентгеновской дифракции), дефектность кристаллитов <0.1%. 4. На примере порошков ZnO для образцов, полученных из сульфата и ацетата, показано, что в одних и тех же условиях синтеза формируются кристаллиты с размером 1000 и 100 нм, соответственно (дефектность кристаллитов <0.1%). Последний материал можно рассматривать как перспективный для дальнейшей разработки, направленной на уменьшение размеров кристаллитов. В настоящее время для варисторной керамики требуются оксидные материалы (ZnO, Vi2O5, CoO, Cr2O3) с размером частиц 40-100 нм. Таким образом, накоплены экспериментальные факты для установления общих закономерностей и создания модели формирования мезопористых металл-силикатов и наноструктурированных форм оксидов металлов в условиях получения их «мокрыми» методами. Комплексный анализ полученных данных позволит выработать критерии для конструирования и управления свойствами наноструктурированных материалов в процессе их получения.