Публікації, в яких представлені результати проекту |
045 Structural and hydrophobic–hydrophilic properties of nanosilica/zirconia alone and with adsorbed PDMS |
Автори: | Sulym I.Y., Borysenko M.V., Goncharuk O.V., Terpilowski K., Sternik D., Chibowski E., Gun’ko V.M. | |
Реферат: | Two nanosilica A-300/zirconia (SZ) composites at zirconia content CZrO2=5 and 20 wt.% were synthesized using a wet impregnation method with zirconium acetylacetonate as a precursor. The specific surface area of SZ is larger than that of A-300 because zirconia is composed of nanoparticles (crystallites of 4 nm in average size at CZrO2=20 wt.%) smaller than those of the initial silica (dav ≈ 11 nm). A-300 and SZ modified by polydimethylsiloxane (PDMS at molecular weight 1700 and 7960) in amounts of 5, 10, 15, 20 and 40 wt.% remained in the powder state with aggregates of primary particles smaller than those of A-300. SZ is more hydrophilic than silica but PDMS/SZ is more hydrophobic (maximum hydrophobic at CPDMS 15–20 or 40 wt.%) than PDMS/A-300. | |
Ключові слова: | Nanosilica, Grafted nanozirconia, Adsorbed PDMS, Structural characteristics, Hydrophilic–hydrophobic properties, Heat of immersion. | |
Видання: | Appl. Surf. Sci., 2011, V. 258, Iss. 1, P. 270-277. | | | 2011,
1,англійська |
045 The influence of pre-adsorbed water on adsorption of methane on fumed and nanoporous silicas |
Автори: | Gun’ko V.M., Turov V.V., Bogatyrev V.M., Petin A.Y., Turov A.V., Trachevskyi V.V., Blitz J.P. | |
Реферат: | Co-adsorption of water and methane onto fumed (A-300, A-380) and micro/mesoporous (Gasil 200DF) silicas was studied. FTIR and 1H NMR spectroscopy with layer-by-layer freezing-out of bound water were used at different levels of hydration (h = 0.005–1.0 g of water per gram of silica). Methane adsorption was largest (1–2 wt% at T < 280 K) for nanosilica A-300 (SBET = 337 m2/g) at hydration h = 0.1 g of water per gram of silica for a non-equilibrated system. This sample was characterised by a large amount of weakly associated water (δH ≈ 1 ppm), and maximal clustering of all bound water. These conditions provide the increased microporosity necessary for enhanced methane adsorption. Heating and subsequent wetting, or long equilibration of nanosilica, decreased the adsorption of methane. The adsorption of methane on silica 200DF decreased with increasing amounts of pre-adsorbed water, characterised by significant associativity (δH ≈ 5 ppm) at h ≥ 0.005 g/g. | |
Ключові слова: | Nanosilica, Nanoporous silica gel, Water adsorption, Methane–water co-adsorption, FTIR, 1H NMR. | |
Видання: | Appl. Surf. Sci., 2011, V. 258, Iss. 4, P. 1306-1316. | | | 2011,
1,англійська |
045 Влияние содержания металлов на структурные характеристики неорганических нанокомпозитов MxOy/SiO2 и C/MxOy/SiO2 |
Автори: | Богатырев В.М., Оранская Е.И., Гунько В.М., Лебода Р., Скубишевска-Зиемба Я. | |
Реферат: | Синтезирована серия нанокомпозитов МxOy/SiO2 и С/МxOy/SiO2 (M = Mg, Mn, Ni, Cu и Zn) на основе высокодисперсного кремнезема А-380 с использованием термоокислительной деструкции ацетатов металлов (концентрация 0,2, 1,0 и 3,0 ммоль/г SiO2) и карбонизации адсорбированного полистирола (0,5 г полистирола на грамм композита). Анализ фазового состава, ИК-спектральных и структурно-адсорбционных характеристик материалов позволил выявить некоторые общие закономерности, а также различия в строении материалов в зависимости от типа металла и концентрации нанесенных фаз. | |
Ключові слова: | | |
Видання: | Хімія, фізика та технологія поверхні, 2011, Т. 2, № 2, С. 135-146. | | | 2011,
1,російська |
045 Структура модифицирующего компонента в нанокомпозитах на основе пирогенного кремнезема и оксидов Mg, Mn, Ni, Zn |
Автори: | Оранская Е.И., Даниленко Н.И., Богатырев В.М., Горников Ю.И. | |
Реферат: | Методами рентгеноструктурного анализа, просвечивающей электронной микроскопии и электронографии изучена структура модифицирующих оксидов в нанокомпозитах на основе пирогенного кремнезема и оксидов магния, марганца, никеля и цинка, полученных методом жидкофазного модифицирования с использованием ацетатов металлов, с последующим термолизом при 600°С. С помощью просвечивающей электронной микроскопии показан процесс формирования кристаллических оксидных фаз Zn, Mn и Ni в исследуемых нанокомпозитах. | |
Ключові слова: | | |
Видання: | Хімія, фізика та технологія поверхні, 2011, Т.2, №3, С.258-261. | | | 2011,
1,російська |
045 Structural characteristics of mixed oxides MOx/SiO2 affecting photocatalytic decomposition of methylene blue |
Автори: | Gun’ko V.M., Blitz J.P., Bandaranayake B., Pakhlov E.M., Zarko V.I., Sulym I.Ya., Kulyk K.S., Galaburda M.V., Bogatyrev V.M., Oranska O.I., Borysenko M.V., Leboda R., Skubiszewska–Zieba J., Janush W. | |
Реферат: | A series of photocatalysts based on silica (nanoparticulate) supported titania, ceria, and ceria/zirconia were synthesized and characterized by a variety of techniques including surface area measurements, X-ray diffraction, Fourier transform infrared spectroscopy, zeta potential, surface charge density, and photocatalytic behavior toward methylene blue decomposition. Thermal treatment at 600 °C increases the anatase content of the titania based catalysts detected by XRD. Changes in the infrared spectra before and after thermal treatment indicate that at low temperature there are more Si–O–Ti bonds than at high temperature. As these bonds break upon heating the SiO2 and TiO2 separate, allowing the TiO2 anatase phase to form. This results in an increased catalytic activity for the thermally treated samples. Nearly all titania based samples exhibit a negative surface charge density at pH 7 (initial pH of photocatalytic studies) which aids adsorption of methylene blue. The crystallinity of ceria and ceria/zirconia based catalysts are in some cases limited, and in others non-existent. Even though the energy band gap (Eg) can be lower for these catalysts than for the titania based catalysts, their photocatalytic properties are inferior. | |
Ключові слова: | Fumed silica substrate, Grafted titania, Ceria, Ceria–Zirconia, Structural characteristics, Crystallinity, Methylene blue, Photocatalysis. | |
Видання: | Appl. Surf. Sci., 2012, V. 258, Iss. 17, P. 6288-6296. | | | 2012,
1,англійська |
045 Влияние наночастиц Fe2O3 на гидрофобные свойства кремнезёма с адсорбированным полиметилфенилсилоксаном |
Автори: | Богатырев В.М., Галабурда М.В., Борисенко Н.В. | |
Реферат: | Методом температурно-программированной десорбционной масс-спектрометрии исследован процесс термической деструкции полиметилфенилсилоксана на поверхности пирогенного SiO2 и нанокомпозита Fe2O3/SiO2 при различных соотношениях компонентов. Установлено выделение бензола (78 а.е.м.) с Тмакс при 500–580 °С и метана (16 а.е.м.) с Тмакс при 680–700 °С c поверхности кремнезема. В присутствии Fe2O3 наблюдается существенное уменьшение образования бензола. Рассмотрено влияние условий температурной обработки на термодеструкцию адсорбированного полимера. | |
Ключові слова: | | |
Видання: | Поверхность, 2012, Вып.4 (19), С. 239-245. | | | 2012,
1,російська |
045 Interfacial behavior of water bound to zirconia/nanosilica with adsorbed poly(dimethylsiloxane) |
Автори: | Gun’ko V.M., Sulym I.Y., Borysenko M.V., Turov V.V. | |
Реферат: | The behavior of water bound to silica/zirconia (2.4 wt.%) (at hydration of 50 mg/g) bare or with adsorbed poly(dimethylsiloxane) (PDMS) (5 wt.%) strongly changes in chloroform medium in comparison with air. PDMS and CDCl3 stimulate an increase in size of water structures (clusters, domains) to reduce the contact area (Suw) between water and hydrophobic polymer or weakly polar solvent. Adsorbed water does not completely cover the oxide surface in air since the surface area in contact with unfrozen water is Suw = 63 m2/g at the specific surface area of 290 m2/g. The Suw value decreases by 5–10 times for samples with PDMS in the chloroform or chloroform–acetonitrile dispersion media. | |
Ключові слова: | Poly(dimethylsiloxane), Zirconia/silica, Bound water, 1H NMR, Cryoporometry, Dispersion medium effects. | |
Видання: | Colloids Surf. A: Physicochem. Eng. Aspects, 2013, V. 426, P. 47–54. | | | 2013,
1,англійська |
045 Structural features of ZnxOy/nanosilica composites |
Автори: | Gun'ko V.M., Bogatyrov V.M., Oranska O.I., Borysenko L.I., Skubiszewska–Zięba J., Książek A., Leboda R. | |
Реферат: | Nanocomposites with nanosilica A380 (SBET = 378 m2/g) and grafted ZnO or/and zinc silicate were prepared using zinc acetate adsorbed onto nanosilica and then treated at 600–900 °C. The samples studied using a variety of methods demonstrated the dependences of the textural and structural characteristics and phase transformations on the amounts of adsorbed precursor and treatment conditions. Thermodestruction of zinc acetate Zn(ac)2 at 600 °C results in the formation of ZnO which is amorphous according to XRD data. However, HRTEM images show the presence of a small amount of ZnO crystallites of 2–5 nm in size. A portion of surface silanols interacts with adsorbed Zn-containing compounds to form Si–O–Zn bonds, a number of which increases with increasing Zn(ac)2 content and heating temperature. Heating at 800–900 °C leads to transformation of ZnO and other structures into crystalline zinc silicate β-Zn2SiO4 with larger particles more strongly packed in aggregates. The specific surface area of the composites decreases with increasing zinc content and heating temperature. | |
Ключові слова: | Nanosilica, ZnO/SiO2, Zink silicate, Surface structure, Textural characteristics, Electronic structure. | |
Видання: | Appl. Surf. Sci., 2013, V. 276, P. 802–809. | | | 2013,
1,англійська |
045 Термические превращения ацетилацетоната меди на поверхности высокодисперсного кремнезема |
Автори: | Борисенко Н.В., Кулик К.С., Дяченко А.Г., Чернявская Т.В., Борисенко Л.И. | |
Реферат: | Молекулярным наслаиванием и пропиткой кремнезема Асил-300 ацетилацетонатом меди Cu(acac)2 синтезированы нанокомпозиты состава CuO/SiO2, которые содержат наночастицы CuO с размером кристаллитов 36–88 нм и концентрацией 1,6–7,4 масс. %. Методами инфракрасной спектроскопии и дифференциальной термогравиметрии исследованы термические превращения поверхностных структур Cu(acac)2. Нагревание адсорбированного Cu(acac)2 и хемосорбированного в виде –Cu(acac)-групп до 550°С приводит к образованию тенорита – моноклинной модификации оксида меди на поверхности кремнезема. Термические превращения, наночастицы оксида меди, поверхность диоксида кремния, инфракрасная спектроскопия, дифференциальная термогравиметрия. | |
Ключові слова: | Термические превращения, наночастицы оксида меди, поверхность диоксида кремния, инфракрасная спектроскопия, дифференциальная термогравиметрия. | |
Видання: | Хімія, фізика та технологія поверхні, 2013, Т. 4, № 3, С. 320–326. | | | 2013,
1,російська |
045 Золь-гель синтез и оптические свойства кварцевых стекол, легированных переходными металлами |
Автори: | Борисенко Н.В., Фролова Е.К., Борисенко Л.И., Сулим И.Я., Галабурда М.В., Богатырев В.М. | |
Реферат: | Разработан новый вариант золь-гель синтеза кварцевого стекла, активированного наночастицами оксидов переходных металлов. Полученное легированное стекло имеет высокую оптическую однородность, содержит ~ 0.3 % масс. ОН-групп и отличается повышенным показателем преломления по сравнению с чистым кварцевым стеклом. | |
Ключові слова: | | |
Видання: | Поверхность, 2013, Вып. 5 (20), С. 174–181. | | | 2013,
1,російська |
045 Dielectric properties and thermal destruction of poly(dimethylsiloxane)/Fe2O3/SiO2 nanocomposites |
Автори: | Galaburda M.V., Klonos, P. Gun’ko V.M., Bogatyrov V.M., Borysenko M.V., Pissis P. | |
Реферат: | Thermally stimulated chemical transformation of poly(dimethilsiloxane) (PDMS) adsorbed onto highly disperse Fe2O3/SiO2 was studied using FTIR, thermogravimetry and differential thermal analysis. The influence of active surface sites on this transformation was investigated since iron oxide affects the degradation of PDMS. It was shown that PDMS provides stable (in the 100–500 °C range) hydrophobic properties to SiО2/PDMS depending on PDMS concentration. Differential scanning calorimetry, thermally stimulated depolarization currents and dielectric relaxation spectroscopy techniques were employed to investigate the effects of iron oxide on thermal transitions (in particular glass transition), segmental dynamics and interfacial interactions in PDMS/oxides nanocomposites. | |
Ключові слова: | Nanosilica, Fe2O3/SiO2 nanocomposite, Poly(dimethilsiloxane), SiО2/PDMS, Thermogravimetry, Differential scanning calorimetry, Thermally stimulated depolarization current, Dielectric relaxation spectroscopy, Hydrophobicity. | |
Видання: | Appl. Surf. Sci, 2014, V. 305, P. 67–76. | | | 2014,
1,англійська |
045 Каталітична активність церійвмісних матеріалів у реакції розкладання пероксиду водню |
Автори: | Дмитренко Т.Ю., Кулик К.С., Войтко К.В., Бакалінська О.М., Борисенко М.В. | |
Реферат: | Досліджено вплив кристалічності та розміру наночастинок діоксиду церію, вихідних та нанесених на кремнезем А-300, на їхні каталітичні властивості у реакції розкладання пероксиду водню у порівняні з активністю ферменту каталаза. За даними кінетики розкладання розчину пероксиду водню дослідженими матеріалами розраховано константи аффінності. Виявлено, що із зниженням ступеня дисперсності діоксиду церію, його каталітичні властивості у перерахунку на 100% вміст діоксиду церію послаблюється у ряду. Для зразків кремнезему та нанесених каталізаторів 2%CeO2/А-300, 5%CeO2/А-300 активність має екстремальний характер з максимумом при рН 10.0-10.5, при цьому каталітична здатність каталази та зразка СеО2мікро є низькою та практично не залежить від рН. Наночастинки діоксиду церію, CeO2/SiO2, розкладання пероксиду водню, каталаза, константи аффінності. | |
Ключові слова: | Наночастинки діоксиду церію, CeO2/SiO2, розкладання пероксиду водню, каталаза, константи аффінності. | |
Видання: | Хімія, фізика та технологія поверхні, 2014, Т. 5, №3, С. 317-324. | | | 2014,
1,українська |
Конференції, семінари, читання, на яких представлені результати проекту |
|
045 2.1. Фізико-хімія наноматеріалів та наноструктур Мета:Дослідження фундаментальних фізико-хімічні закономірностей процесу синтезу наноструктурованих люмінесцентних матеріалів, зокрема, високодисперсних кремнеземів, ксерогелів, склоподібних систем (золь-гель кварцове скло), а також щільної кераміки на основі алюмо-ітрієвого граната (Y3Al5O12) та силікатів (Lu2SiO5), що доповані наночастинками оксидів церію, європію та міді Очікувані результати:Випуск нового виду продукції: матеріалів Етап 1:Фізико-хімічні основи синтезу нових люмінесцентних матеріалів на основі оксиду церію Етап 2:Фізико-хімічні основи синтезу нових люмінесцентних матеріалів на основі оксиду європію Етап 3:Фізико-хімічні основи синтезу нових люмінесцентних матеріалів на основі оксиду міді Етап 4:Фізико-хімічні основи синтезу нових люмінесцентних матеріалів на основі алюмо-ітрієвого граната (Y3Al5O12) Етап 5:Оптимізація синтезу нових люмінесцентних матеріалів на основі наночастинок оксидів міді, церію, европію та алюмо-ітрієвого граната
|