Группа гидротермального синтеза

 


Область деятельности
Наноматериалы
Неорганическая химия
Химия новых неорганических функциональных материалов
Химия твердого тела

Научные интересы
Синтез нанокристаллических оксидных материалов из гидротермальных и сверхкритических растворов и исследование их физико-химических свойств Научный коллектив
- Мескин Павел Евгеньевич, м.н.с., без ученого звания, без ученой степени
- Чурагулов Булат Рахметович, в.н.с., профессор, доктор наук

Описание группы

Впервые в мировой научной практике была создана новая методика синтеза нанокристаллических оксидов с использованием гидротермального обработки с одновременным ультразвуковым воздействием высокой мощности, с помощью которой были получены нанокристаллические оксиды переходных металлов IV и V групп.

Было установлено, что трехчасовая ультразвуковая обработка на порядок увеличивает выход Co3O4 (с 0,4 % до 4,0 %), образующегося по реакции высокотемпературного гидролиза водного раствора Co(NO3)2, а также существенно уменьшает размеров синтезированных образцов Co3O4 (с 640 нм до 65 нм), которые обладают ярко выраженной мезопористой структурой (размер кристаллитов 65 нм, размер замкнутых пор с инкапсулированным раствором 5 нм).

Установлено значительное ускорение процессов кристаллизации аморфных гелей гидроксидов цирконила и титанила с образованием ZrO2 и TiO2, увеличение содержания термодинамически стабильных модификаций (моноклинной m-ZrO2 и рутила r-TiO2) с ростом продолжительности ультразвукового воздействия по сравнению с обычным гидротермальным синтезом.

Проведение гидротермального синтеза при высоких давлениях (p=3,0 ГПа) позволило кардинально изменить фазовый состав диоксидов титана, циркония, гафния по сравнению с продуктами гидротермального синтеза при давлении насыщенного пара воды.

Применение RESS-метода (быстрого расширения сверхкритического флюидного раствора нитрата железа) позволило получить порошок нанокристаллического гематита с размером кристаллитов 25-27 нм, обладающий исключительно высокой реакционной способностью.

Золь-гель методом с последующей сверхкритической сушкой геля в изопропаноле был получен аэрогель диоксида титана (анатаза) с размером кристаллитов 13-17 нм, который оказался эффективным фотокатализатором в реакциях разложения органических веществ в воде.

Уникальное оборудование
RESS-установка (для синтеза методом быстрого расширения сверхкритических флюидных растворов)
установка для гидротермально-микроволнового синтеза МС-6
установка для гидротермально-ультразвукового синтеза
установка для гидротермального синтеза

Обычное оборудование
4 персональных компьютера
муфельная печь
настольный pH-метр
сушильный шкаф
электронные весы

Уникальные методики
Получение оксидных аэрогелей методом сверхкритической сушки гелей

Научные связи
Tokyo Institute of Technology, Япония
Universite Paris-13, Франция
Институт химии растворов РАН, Иваново
Институт химии силикатов РАН, Санкт-Петербург
ИОНХ РАН, Москва
Санкт-Петербургский государственный университет (химический факультет), Санкт-Петербург Контактная информация
Телефон +7 495 939 57 42
Факс +7 495 939 09 98

Индекс 119992
Адрес МГУ им. Ломоносова, Химический факультет, Ленинские горы, д. 1, стр. 3, г. Москва, Россия

Страница научной группы в интернете
http://www.inorg.chem.msu.ru/matsci/hydrothermal/index.html

Источник информации: Нанотехнологическое сообщество "Нанометр"