Синтез и свойства графеновых и родственных слоистыхнеорганических наноматериалов, получаемых черезжидкофазное расщепление массивных соединений

Проект направлен на синтез и всестороннее исследование фундаментальных (структурных,электронных, оптических, механических, химических) свойств представительного семействанеорганических наноматериалов с графитоподобной структурой (графена, фторида графена C2F,нитрида бора h-BN), родственных слоистых соединений переходных металлов - ди- итрихалькогенидов (MX2 и MX3) и слоистых оксидов (SnO, PbO), а также композитовразнообразного типа на их основе, включающих наночастицы металлов (Ag, Au, Pt, Pd, Fe, Co, Ni)и полупроводников (высокодисперсные оксиды и халькогениды p- и d-металлов). В качествеглавного метода получения наноразмерных материалов предлагается использовать расщеплениеслоистой структуры массивных соединений до образцов толщиной в несколько атомных слоев(вплоть до монослоевых структур) с их переводом в коллоидные дисперсии. Основываясь наразработанных методах синтеза, будут созданы оригинальные гетеросистемы, сочетающие водной структуре слои с существенно разными электронными, оптическими, тепловыми,механическими свойствами, которые не могут быть получены с помощью других известныхтехнологий. В результате детального исследования представительных серий выбранных систембудут получены новые типы наноматериалов с комплексом практически полезныхфункциональных свойств, которые определят перспективы создания новых эффективныххимических сенсоров, фотоэлектронных и термоэлектрических элементов, катализаторов,электродов химических источников тока, новых устройств и приборов с улучшеннымипроводящими, полупроводниковыми или механическими характеристиками.Исследования подобных наноматериалов являются, несомненно, практически важными иактуальными, поскольку после недавнего открытия графена и изучения его уникальных свойствстало ясно, что слоистые материалы обладают рядом замечательных функциональных свойств,которые открывают широкие возможности для их использования в качестве разнообразныхэлементов электронных устройств нового поколения. Вместе с этим становится ясно, чтослоистые наноматериалы представляют большой интерес не только для наноэлектроники, атакже могут быть с успехом использованы в качестве сорбентов, катализаторов, сенсоров,электродов химических источников тока и в других областях, где эффективное применениеопределяется высоким значением удельной поверхности. В последние годы интерес к слоистымнаносистемам многократно возрос. Исследования в этой области интенсивно проводятся во всехразвитых странах. Данный проект направлен на получение новых знаний в этой интересной иважной области.Научная новизна проекта состоит в выборе представительных типов низкоразмерныхматериалов, а также в применении оригинальных синтетических схем, позволяющих получатькомпозиции, которые не могут быть реализованы традиционными методами.