Фундаментальні засади створення новітніх методів синтезу нанокомпозитних та наноструктурованих матеріалів з заданими функціональними властивостями (Комплексний проект)

Створено нову фундаментальну наукову концепцію умов цілеспрямованого синтезу оксидів металів та нанокомпозитів «оксиди металів/багатошарові вуглецеві нанотрубки» з регульованою структурою і заданими властивостями, які можуть бути використані як фотокаталізатори та електрокаталізатори, енергоперетворюючі пристрої. Запропоновані концептуальні засади альтернативних методів (високотемпературний електрохімічний синтез та металотермічне відновлення) прямого синтезу наноструктурованих силіцидів металів VI-B групи.

Розроблено методики синтезу нанокомпозитів, з’ясовано механізми взаємодії оксидів металів (Ti, Zr, Sn) з багатошаровими вуглецевими нанотрубками, досліджено їх структуру та винайдено залежності структурних параметрів від умов синтезу. Визначення каталітичних і електрохімічних властивостей синтезованих нанокомпозитів дозволило встановити закономірності перебігу відповідних процесів та визначити взаємозв’язок між структурою, властивостями та умовами отримання оксидів металів і нанокомпозитів «оксиди металів/багатошарові вуглецеві нанотрубки».

Визначені механізми металотермічного відновлення, формування та розряду електрохімічно активних часток та обґрунтувано метод зближення і суміщення парціальних процесів електровідновлення металевого та неметалевого компонентів синтезу силіцидів Cr, Mo, W. Отримані результати дозволили обрати оптимальний склад електролітів та умови електролізу. Досліджено склад (сполуки різної стехіометрії) синтезованих силіцидів хрому, молібдену і вольфраму і виявлено, що в залежності від умов здійснення металотермічного відновлення, отримуються нанопорошки, нанострижні та наноструктуровані покриття різної дисперсності, морфології, структури, твердості.

Отримані нові знання щодо створення новітніх методів синтезу нанокомпозитних та наноструктурованих матеріалів з заданими функціональними властивостями, на основі яких запропоновані фундаментальні закономірності спрямованого синтезу нанооксидів металів, нанокомпозитів «оксиди металів/багатошарові вуглецеві нанотрубки» та наноструктурованих силіцидів металів VI-B групи із заданими структурою, каталітичними, електрохімічними, напівпровідниковими, антикорозійними та іншими цінними функціональними властивостями.