Нанодисперсные оксиды металлов: синтез, структура, физико-химические и электрохимические свойства, применение.

Известно, что вещества с размером кристаллов менее 100 нм, имеют ряд ценных свойств, которые отсутствуют у веществ в компактном или макрокристаллическом состоянии. В частности, нанокристаллические оксиды металлов стают электрохимически активными, что позволяет их использовать в энергоаккумулирующих устройствах.

Определены условия протекания реакций окисления металлов (титана, олова, тантала) и их соединений в нитратном расплаве при синтезе нанодисперсных оксидов.

Установлено, что состав и свойства продукта можно регулировать путем изменения «основности» реакционной среды.

Впервые из нитратного расплава получены образцы метатанталата калия в виде порошков с размерами частиц 80-90 нм, обладающие свойствами сегнетоэлектрика. Такой материал может быть использован в современной оптоэлектронике.

В зависимости от условий синтеза, впервые доказана возможность получения ТіО₂ как в виде обыкновенных нанокристаллов размерами 30-50 нм, так и одномерных (1D) нановолокон диаметром 10-20 нм и длиной 200-300 нм.

Получены электрохимически активные относительно реакции электрохимической интеркаляции лития наноматериалы на основе оксидов олова и титана, которые могут быть использованы как электродные материалы в новом поколении более безопасных литий-ионных аккумуляторов.

Показано, что создание наноразмерных каталитических центров на поверхности углеродных материалов (графита, нанотрубок) за счет нанесения комплексных соединений 3d-металлов позволяет значительно улучшить электрохимические свойства таких материалов в реакциях электрохимического внедрения лития и выделения водорода.