CC BY
58
Литература
1. А. Б. Ярославцев, Т. Л. Кулова, А. М. Скундин Электродные материалы для литий-ионных аккумуляторов //Успехи химии.84 (8) (2015), с. 826-852.
2. А. Ю. Цивадзе, Т. Л. Кулова, А.М Скундин. Фундаментальные проблемы литий-ионных аккумуляторов // Физикохимия поверхности и защита материалов, 2013, том 49, №2, с.149-154.
3. О. А. Подгорнова, Н.В. Косова. Структура и электрохимические свойства твердых растворов LiCo1-yFeyPO4 - высоковольтных катодных материалов для литий-ионных аккумуляторов // Химия в интересах устойчивого развития 22(2014)55-61.
4. Howard W. F., Spotnitz R. M. Theoretical evaluation of high-energy lithium metal phosphate cathode materials in Li-ion batteries // J. Power Sources. - 2007. - V. 165, № 2. - P. 887-891.
5. Ivanenko V.I., Lokshin E.P., Udalova I.A., Rosenbluh M., Kaganovskii Yu., Zdobina S.V., Kalinnikov V.T. Synthesis of fine powders of KTP-group compounds of stoichiometric composition // Powder Technology. 2006. V. 166. P. 24-29.
Сведения об авторах
Данчев Олег Евгеньевич студент,
IV курс, бакалавриат, Апатитский филиал Мурманский государственный технический университет, г. Апатиты, [email protected]
Аксенова Светлана Владимировна,
старший инженер, ФГБУН Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И. В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук, г. Апатиты, [email protected]
Иваненко Владимир Иванович,
зав. лабораторией, д. т. н., ФГБУН Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук, г. Апатиты, [email protected]
УДК 661.682
Д. С. Добровольский, С. И. Маракулин, А. А. Серцова, Е. В. Юртов
РАЗРАБОТКА МЕТОДА ПОЛУЧЕНИЯ ОБОЛОЧЕК ОКСИДА КРЕМНИЯ НА ПОВЕРХНОСТИ НАНОЧАСТИЦ СОЕДИНЕНИЙ МЕТАЛЛОВ
Аннотация
С помощью жидкофазного способа были получены наночастицы соединений металлов, покрытые оболочкой SiO2. Основой для создания структур были выбраны наночастицы оксида цинка и оксида железа.
Ключевые слова:
композиционные материалы, наночастицы, оксид кремния.
D. S. Dobrovolskii, S. I. Marakulin, A. A. Sertsova, E. V. Yurtov
DEVELOPMENT OF THE METHOD OF OBTAINING SILICON OXIDE SHELLS ON THE SURFACE OF METAL COMPOUNDS NANOPARTICLES
Abstract
The nanoparticles of metal compounds coated with SiO2 were obtained by liquid-phase
method. The basis for the creation of structures were selected nanoparticles of zinc oxide
and iron oxide.
Keywords:
composite materials, nanoparticles, silicon oxide.
Поверхностная модификация наночастиц соединений металлов оксидом кремния при создании композиционных материалов на основе полиэфирных, полиуретановых, эпоксидных и других смол, дает значительный эффект улучшении заданных характеристик материала. Существующие методы получения наночастиц соединений металлов, покрытых оболочкой SiO2, являются экономически не обоснованными для применения в сфере производства полимерных композиционных материалов и покрытий. Поэтому перспективным направлением является разработка малозатратных и технологически простых методов синтеза структур «ядро-оболочка» на основе SiO2 и наночастиц соединений металлов.
В работе наночастицы соединений металлов, покрытые оболочкой SiO2, получали жидкофазным способом, используя в качестве прекурсора метасиликат натрия. Метод получения основан на осаждении SiO2 на наночастицы соединений металлов. Процесс получения наночастиц оксида кремния описан в работе [1]. Основой для создания структур «ядро-оболочка» были выбраны наночастицы оксида цинка со средним диаметром 50 нм и наночастицы оксида железа со средним диаметром 80 нм. Соответствующие методики получения используемых наночастиц описаны в работах [2] и [3].
Для определения размера наночастиц оксида цинка и оксида железа, покрытых оболочкой SiO2 в растворе, был использован анализатор Zetasizer Nano ZS. Визуализация, изучение морфологии и размера полученных наночастиц со структурой «ядро-оболочка» осуществлялось при помощи просвечивающего электронного микроскопа (ПЭМ) JEOL JEM-101, качественный анализ проводили с использованием ИК-Фурье микроскопии, на оборудовании Nicolet 380.
Результаты, полученные с помощью ПЭМ, подтверждают формирование наночастиц со структурой «ядро-оболочка» (ZnO@SiO2 и Fe3O4@SiO2). Наличие оксида кремния на поверхности наночастиц оксида цинка и оксида железа подтверждается данным ИК-Фурье спектроскопии по наличию колебательного спектра, характерного энергии возбуждения фрагментов молекулы Si-O-Si. Экспериментально полученные значения диаметра оболочек SiO2 подтверждаются проведенным теоретическим расчетом.
В результате исследований был разработан метод покрытия наночастиц соединений металлов оболочкой оксида кремния. За счет используемых в разработанном методе синтеза исходных веществ, данный способ является экономически целесообразным для применения в области создания полимерных композиционных материалов.
Литература
1. Добровольский Д.С., Маракулин С.И., Серцова А.А., Юртов Е.В. Получение наночастиц диоксида кремния методом контролируемого осаждения из раствора // V Международная конференция-школа по химической технологии, сборник тезисов, Волгоград, 16-20 мая 2016 г., Т.1, с. 223-224.
2. Серцова А.А., Маракулин С.И., Юртов Е.В. Наночастицы соединений металлов - замедлители горения для полимерных композиционных материалов. Российский химический журнал, 2015,т.59,№3, с.78-85.
3. Мурадова А.Г. Получение наночастиц оксидов железа с заданным размером для терморегулирующих покрытий и магнитных жидкостей // диссертация, РХТУ им. Д.И. Менделеева, Москва, 2013
Сведения об авторах Добровольский Денис Сергеевич,
магистрант 2 курса, кафедра наноматериалов и нанотехнологии Российского химико-технологического университета им. Д.И. Менделеева 123480, Москва, ул. Героев Панфиловцев, 20 Эл. почта: [email protected]
Маракулин Станислав Игоревич,
аспирант, кафедра наноматериалов и нанотехнологии Российского химико-технологического университета им. Д.И. Менделеева, Россия, 125047 г. Москва, Миусская пл., д.9.
Серцова Александра Анатольевна,
доцент, к.х.н., кафедра наноматериалов и нанотехнологии Российского химико-технологического университета им. Д.И. Менделеева, Россия, 125047 г. Москва, Миусская пл., д.9.
Юртов Евгений Васильевич,
член-корр. РАН, д.х.н., профессор заведующий кафедрой наноматериалов и нанотехнологии Российского химико-технологического университета им. Д.И. Менделеева Россия, 125047 г. Москва, Миусская пл., д.9. Эл. почта: [email protected]
УДК 544.773.32
А. А. Ефименков, Д. А. Быданов, М. Ю. Королёва, Е. В. Юртов
СТАБИЛИЗАЦИЯ ЭМУЛЬСИЙ «МАСЛО-В-ВОДЕ» СМЕСЯМИ НАНОЧАСТИЦ ДИОКСИДА КРЕМНИЯ И НЕИОНОГЕННОГО ПАВ
Аннотация
Исследовано влияние pH дисперсионной среды на седиментационную устойчивость эмульсий типа "масло-в-воде". Изучено влияние наночастиц, ПАВ и их смеси на дисперсность эмульсий.
Ключевые слова:
эмульсии, поверхностно-активные вещества, стабилизация, диоксид кремния.
