Фундаментальные основы создания новых методов синтеза нанокомпозитных и наноструктурированных материалов с заданными функциональными свойствами (Комплексный проект)

Создана новая фундаментальная научная концепция целенаправленного синтеза оксидов металлов и нанокомпозитов «оксиды металлов/многослойные углеродные нанотрубки» с регулируемой структурой и заданными свойствами, которые могут быть использованы в качестве фотокатализаторов и электрокатализаторов, энергопреобразующих устройств. Предложены концептуальные основы альтернативных методов (высокотемпературный электрохимический синтез и металлотермическое восстановление) прямого синтеза наноструктурированных силицидов металлов VI-B группы.

Разработаны методики синтеза нанокомпозитов, выяснены механизмы взаимодействия оксидов металлов (Ti, Zr, Sn) с многослойными углеродными нанотрубками, исследована их структура и установлены зависимости структурных параметров от условий синтеза. Определение каталитических и электрохимических свойств синтезированных нанокомпозитов позволило установить закономерности протекания соответствующих процессов и определить взаимосвязь между структурой, свойствами и условиями получения оксидов металлов и нанокомпозитов «оксиды металлов/многослойные углеродные нанотрубки».

Определены механизмы металлотермического восстановления, формирования и разряда электрохимических активных частиц и обоснованы метод сближения и совмещение частичных процессов электровосстановления металлического и неметаллического компонентов синтеза силицидов Cr, Mo, W. Полученные результаты позволили выбрать оптимальный состав электролитов и условия электролиза. Исследован состав (различная стехиометрия) синтезированных силицидов хрома, молибдена и вольфрама и выявлено, что в зависимости от условий металлотермического восстановления получаются нанопорошки, наностержни и наноструктурированные покрытия различной дисперсности, морфологии, структуры, твердости.

Получены новые знания для создания новейших методов синтеза нанокомпозитных и наноструктурированных материалов с заданными функциональными свойствами. На основе полученных знаний предложены фундаментальные закономерности направленного синтеза нанооксидов металлов, нанокомпозитов «оксиды металлов/многослойные углеродные нанотрубки» и наноструктурированных силицидов металлов VI-B группы с заданными структурой, каталитическими, электрохимическими, полупроводниковыми, антикоррозионными и другими ценными функциональными свойствами.