Разработка методов темплатного синтеза на углеродных волокнах наноструктурированных оксидных композитных материалов. Получение новых композитных материалов на основе оксидов TiO₂ - ZrO₂

Объекты исследования: наноструктурированные композитные материалы на основе оксидов титана - наноструктурированные материалы, нанесенные на активированные углеродные волокна; наноструктурированные микротрубки, полученные после отжига углеродных волокон; наноструктурированные мезопористые материалы. Используемые методы синтеза позволили в широких пределах регулировать соотношение оксидов, фазовый состав, размер и форму наноструктурных единиц композитов. Темплатным золь-гель-методом получены новые композитные материалы TiO₂/МеO₂/SiO₂ (где Ме - Zr, Hf) с изменяющимся составом. Методами СЭМ, SAXS и Raman-спектроскопии изучена структура композитов в зависимости от условий их синтеза, содержания допанта и температуры отжига. Исследовано влияние условий синтеза и содержания допирующих добавок на сорбционную способность материалов по отношению к уранил-ионам при сорбции из модельных растворов, содержащих сульфат- и фторид-ионы. Проведены сравнительные исследования сорбции уранил-ионов разработанными композитными материалами и известным сорбентом Термоксид 5М. Показано преимущество новых материалов. Рассмотрена возможность применения сорбентов для реабилитации техногенных водоемов урановых производств. Выявлена возможность доочистки растворов, содержащих фторид- и сульфат-ионы от уранил-ионов ниже 0,1 мг/л. Разработанные композиты были проверены в качестве анодного материала для Li-ионных аккумуляторов. Показаны корреляция между строением композитных материалов и их электрохимическими свойствами и перспективность продолжения этих исследований. Области применения: катализ, сорбция, охрана окружающей среды, энергетика.