РАЗРАБОТКА ЭФФЕКТИВНЫХ МЕТОДОВ ПОЛУЧЕНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ СОЕДИНЕНИЙ РЕДКИХ МЕТАЛЛОВ

Объект исследования - содержащие редкоземельные элементы (РЗЭ) природное сырье, техногенные отходы и промежуточные продукты азотнокислотной переработки хибинского апатитового концентрата; наноразмерные композитные фотокатализаторы на основе диоксида титана, легированного оксидами цветных металлов, редкоземельных элементов и цинка. Цель исследования - разработка комплексной технологии с получением РЗЭ из продуктов азотнокислотной переработки хибинского апатитового концентрата методом сорбционной конверсии, поиск эффективных подходов к переработке монацитового, эвдиалитового концентратов, фторсодержащего редкометалльного сырья; разработка методов получения и исследование свойств функциональных материалов, содержащих РЗЭ и редкие элементы.Разработаны: новые эффективные методы комплексной технологии выделению редкоземельных и сопутствующих элементов из продуктов азотнокислотной переработки хибинского апатитового концентрата методом сорбционной конверсии; эффективные подходы к переработке монацитового, эвдиалитового концентратов, фторсодержащего редкометалльного сырья; наноразмерные композитные фотокаталитические материалы в системах Ti-O-Ce, Ti-O-La и Ti-O-Zn, сохраняющие длительную высокую фотокаталитическую активность в водных средах при облучении видимым светом и с длиной волны не менее 670 нм; материалы для варисторных керамик на основе оксида цинка, позволяющие получать керамику с величиной напряжения пробоя 4,5 кВ/мм, коэффициентом нелинейности 50 и током утечки 1,1 мкА/см²; методы синтеза электродных материалов на основе наноразмерных порошков твердых растворов на основе двойных фосфатов двухвалентных переходных металлов и лития (LiMnPO₄, LiCoPO₄, LiNiPO₄); наноразмерных порошков Li₄Ti₅O₁₂ стехиометрического состава заданных узких гранулометрических классов, в том числе легированных лантаном; наноразмерных порошков твердых растворов на основе сложных оксидов кобальта и марганца повышенной дисперсности; синтеза порошков и пленок твердых электролитов Li₁₊ₓAlₓTi₂₋ₓ(PO₄)₃, Li₁₊ₓAlₓGe₂₋ₓ(PO₄)₃ и Li₃ₓLa₂/₃₋ₓTiO₃ с высокой ионной проводимостью; композитных материалов на основе Li₄Ti₅O₁₂, модифицированного литийпроводящим твердым электролитом. Изучены особенности использования наноструктурированных сорбентов повышенной эффективности на онове оксогидрофосфатов титана(IV): определена устойчивость оксогидроксофосфатов титана(IV) в водных средах при различных условиях, иммобилизация катионов металлов титанофосфатными сорбентами, извлечение катионов цезия и стронция, а также катионов редкоземельных металлов из высокосолевых растворов. Разработаны подходы к очистке технологических стоков от катионов тяжелых металлов и мышьяка.