Физико-химические основы технологии и формирования новых функциональных материалов

Объектом исследования являлись металлические и оксидные материалы, а также их физико-химические модели. Целью исследования являлась разработка теоретических основ физико-химического конструирования и технологии наноструктурированных, материалов на основе представлений о неавтономном состоянии вещества, как о состоянии, определяющем особенности поведения и свойств наноматериалов. Методами работы выступали высокоскоростной синтез наночастиц, в частности, растворным горением, импульсным лазерным электродиспергированием, методами «мягкой химии», обеспечивающими малое время протекания реакций фазообразования, или низкую транспортную подвижность вещества, или/и высокую скорость нуклеации в процессе формирования наноматериалов. Полученные материалы исследовались комплексом методов физико-химического анализа с целью установления корреляции между составом, строением, свойствами и возможными перспективами практического приложения. Помимо этого, в работе были использованы различные методы структурного моделирования для определения термодинамических и физико-химических параметров наноматериалов. В результате работы был апробирован подход для определения термодинамических свойств жестких кристаллических структур; определена зависимость механизма формирования мультиферроиков типа фаз Ауривиллиуса от состава; описаны особенности намагничивания нанокластеров BiFeO3; определены основные физико-механические характеристики материала на основе наноразмерного порошка нитрида кремния; предложена зависимость для расчета скорости окисления расплава активной зоны ядерного реактора; показана перспективность использования линейки наноструктурированных оксидных материалов IV группы в качестве фотоэлектродов для перовскитных солнечных элементов; методом лазерного электродиспергирования получен ряд моно- и биметаллических катализаторов и показана их высокая каталитическая активность.