Пошук академічних текстів

Інформація × Реєстраційний номер 0219U004960, 0115U004201 , Науково-дослідна робота Назва роботи Cтворення нових функціональних систем на основі гетерогенних ансамблів металоксидних наночастинок. Назва етапу роботи Керівник роботи Горбань Оксана Олександрівна, Кандидат хімічних наук Дата реєстрації 17-12-2019 Організація виконавець Донецький фізико-технічний інститут ім. О.О.Галкіна НАН України Опис етапу Об'єкти дослідження - оксидні нанопорошки складу ZnO, ZrО2 та CeO2 легований ZnO та системи модифіковані сполуками срібла, їхня структура та стан поверхні, фазова стабільність, оптичні властивості, гетероансамблі та фотокаталітична активність. Мета роботи (V етапу) полягає в розробці основ нових технологій отримання гетерогенних ансамблів металоксидних наночастинок з використанням фізичних та хімічних дій для керування їх структурою та властивостями. Методи дослідження - метод рентгеноструктурного та фазового аналізу (РСА, РФА), електронний парамагнітний резонанс (ЕПР), УФ-видима спектроскопія, рідинна хроматографія, обладнання для УФ деградації фенолу, РЧМП - розрішена у часі мікроволнова провідність (РЧМП або TRMC). В роботі розвинена методологія синтезу багатокомпонентних композитних систем на базі ZnO з різним типом дефектності матриці, що леговані невеликою кількістю широкозонних оксидів Al2O3, ZrO2, CeO2 та додатково леговані сполуками срібла. Методами РФА, ЕПР та УФ-видимої спектроскопії вивчено вплив режиму синтезу (природи прекурсорів, типу та кількості легуючої домішки, температури) на структуру та оптичні властивості скалдного або композитного матеріалу, що сформований. В роботі проведено порівняльний аналіз структур ZnO з різним типом дефектів у матриці (VZn або VO), систем на основі цих дефектних матриць ZnO, що доповані додатково Al2O3, ZrO2, CeO2 у кількості 0.1 мол. %, та додатково декоровані сполуками срібла. Показано, що каталітична активність матеріалу залежить від типу дефектів в структурі оксиду цинку та цілеспрямоване формування кисневих вакансій підвищує фотоактивність цього матеріалу до 40 %. В той же час, додавання невеличкої кількості широкозинних оксидів в матрицю ZnO впливає на формування додаткових дефектів у матриці, що дає можливість керувати станом поверхні, такий підхід є корисним для формування композитних структур з металевими частинками. Так, показано, що додавання ZrO2 у ZnO з кисневими вакансіями дозволяє сформувати композит НЧ оксиду/НЧ срібла, тоді я к при додаванні СеО2 в систему у ZnO з кисневими вакансіями дозволяє сформувати композит НЧ оксиду/НЧ AgCl@Ag. Розглянуто питання зв'язку між структурою композитного матеріалу та його оптичними і фотокаталітичними властивостями. Показано, що за рахунок варіювання структурою композитної структури можливо додаткове підвищення ефективності каталізатору на 30 %. Наукове значення полягає в виявленні факторів, що впливають на характеристики, поведінку і процеси формування та функціональність складних систем Zn0,999М0,001O/Ag-вмісна сполука (M=Al, Zr, Ce) в умовах хімічної дії (типу прекурсору і допанту) та фізичної дії температури. Практичне значення: розроблено технологічні прийоми синтезу композитних гетерогенних систем на основі оксиду цинку (додатково легованими широкозоними оксидами для керування дефектами, станом поверхні) та декорованого сполуками срібла, що дозволяє керувати активністю наночастинок при їх отриманні, а також їхніми оптичними властивостями. Актуальність і соціально-практична значимість роботи обумовлені потенційною можливістю використання синтезованих порошків та гетерогенних ансамблів на їх основі у фарбах та полімерах, а також як компонента для створення матеріалу з каталітичними властивостями для систем очищення повітря по проекту Н2020. Опис продукції Технологія виготовлення складних оксидних матеріалів на основі оксиду цинку з керованою дефектністю оксидної матриці методом хімічного осадження. Основним моментом технології є створення в процесі осадження осаду та/або комплексу металу з необхідного складу та певним вмістом кисню, що дозволяє без використання додаткових середовищ одержувати матрицю оксиду цинку певної стехіометрії. Це разом з одночасним легуванням в процесі осадження дозволяє керувати розподілом домішок в структурі оксиду цинку, а формування в процесі осадження комплексів срібла з певною температурою розкладу дозволяє формувати при температурній обробці складні композитні метал/оксидні структури. Автори роботи Акхозов Леонід Афанасійович Горбань Сергій Васильович Даніленко Ігор Анатолійович Лакуста Маргарита Валеріївна Шило Артем Володимирович Додано в НРАТ 2020-04-02 Закрити