Синтез и изучение свойств новых наноструктурированных материалов для различных областей применения

Цель исследования - изучение закономерностей формирования новых гибридных материалов на основе многостенных углеродных нанотрубок (МУНТ) и наночастиц различных металлов, их оксидов и карбидов, синтезируемых методом осаждения из паровой фазы металлоорганических соединений (MOCVD-метод); изучение особенностей формирования указанных наночастиц на поверхности МУНТ; поиск возможных направлений практического применения полученных гибридных наноматериалов. Осуществлен поиск закономерностей формирования радиально-ориентированных массивов из МУНТ, полученных при MOCVD-синтезе из реакционной смеси ферроцен/толуол при атмосферном давлении в токе аргона в интервале температур 800 - 850°С на кварцевых цилиндрических подложках и времени осаждения от 1 до 9 ч. Проведены исследования по установлению закономерностей начальных стадий формирования массивов ориентированных МУНТ на плоских кварцевых подложках; исследования морфологии и фазового состава каталитических железосодержащих наночастиц, предшественников роста МУНТ. Разработаны технологии осаждения покрытий карбида титана на поверхность МУНТ. Получены новые наноструктурированные гибридные композиты на основе МУНТ с покрытием карбида титана различной морфологии. Разработаны установка и технология осаждения покрытий пиролитического железа на поверхность МУНТ. Методом NEXAFS-спектроскопии проведено исследование тонкой ближней структуры рентгеновских спектров поглощения с использованием синхротронного излучения (СИ) на выходе русско-немецкого канала монохроматизации СИ на BESSY-II гибридных наноматериалов на основе МУНТ с тонким покрытием (~1 нм) пиролитического железа (прекурсор пентакарбонил железа). Показано, что хорошая адгезия покрытия оксида железа на поверхности МУНТ обеспечивается образованием химической связи между атомами углерода внешнего графенового слоя нанотрубки и атомами кислорода покрывающего слоя оксида железа. Данные о структуре и свойствах исследуемых образцов макроцилиндров, МУНТ, а также наноструктурированных металлосодержащих гибридных композитов получены с использованием методов рентгенофазового анализа (РФА), термогравиметрического анализа (ТГА), растровой электронной микроскопии (РЭМ), просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) и NEXAFS-спектроскопии. Проведены работы по получению и испытанию прочностных свойств акрилатных клеевых композиций с наполнителями в виде гибридных материалов на основе МУНТ с различными металлосодержащими покрытиями для склеивания подложек из алюминия и поливинилхлорида в различных комбинациях.