Влияние состава и свойств раствора на механизм формирования пространственно упорядоченных ансамблей наночастиц металлов и оксидов в композитах

Установлена многогранная роль целлюлозных матриц, заключающаяся в том, что они: облегчают гомогенную и равномерную пропитку целлюлозы солями металлов из водных и водно-органических растворов; действуют как эффективный целлюлозный и углеродный носитель однородно диспергируемых солей металлов, наночастиц металлов и их оксидов, полученных в результате пиролиза в инертной среде, как восстанавливающий агент при карбонизации в инертной среде для превращения наночастиц оксидов металла в наночастицы металла. Показано, что целлюлозу благодаря ее иерархической и многоуровневой организации можно использовать для получения нанокомпозитов с воспроизводимыми свойствами. Установлено, что механизм формирования окончательной морфологии в наноматериалах зависит от различных промежуточных продуктов, контролируемых внутренними и внешними силами в процессе формирования. Аморфно-кристаллическая структура и взаимодействия в целлюлозной матрице (ковалентные, водородные силы и силы Ван-дер-Ваальса) являются внутренними силами, влияющими на промежуточные соединения. Взаимодействия целлюлозы и ионов неорганических солей с растворителем, а также ионов с целлюлозной матрицей (ионные, донорно-акцепторные, ион-дипольные) создают внешние силы, управляющие морфологией системы. Морфология неорганических наноматериалов во многом определяется кристалличностью, формой (волокнистая, порошкообразная) и природой функциональных групп целлюлозы и неорганической соли, природой и составом пропитывающей среды, температурой пиролиза.