Импульсный плазмохимический синтез углеродсодержащих нанокомпозитов с уникальными физико-химическими свойствами для технологических применений

Нанокомпозиты, представляющие собой структуру с ядром из различных оксидов металлов, капсулированных углеродными структурами, вызывают в последние 5-6 лет повышенный интерес у исследователей в химии, медицине и материаловедении. Возможность функционализации оболочек различного типа с использованием известных подходов открывает уникальные возможности для модифицирования магнитных наночастиц. Это позволяет использовать их как малотоксичные и биосовместимые объекты в бионанотехнологиях. Однако проблема состоит в том, что существующие методы синтеза нанокомпозитов не позволяют избежать формирования карбидов и оксидов металлов в процессе их синтеза, и таким образом утрачивается уникальная возможность создания структуры ядро-оболочка. В настоящем исследовании наноматериалы (ZrO2-SixCyOz, ZrO2-TixCyOz, Fe-SixCyOz, Fe-TixCyOz, Fe2O3-SixCyOz, Fe2O3-TixCyOz, V2O5-SixCyOz, V2O5-TixCyOz) будут получены импульсным плазмохимическим методом. Синтезированные наноматериалы будут подвержены детальному изучению основных физико-химических, оптических, магнитных и электрических свойств. Будут разработаны модели формирования наночастиц в ходе импульсного плазмохимического синтеза на основе метода случайного блуждания, учитывающие взаимодействие и структуру компонентов, а также параметры технологического процесса. Выбор получаемых композитов обоснован перспективой их применения в качестве фотокатализаторов, электродов с высокой удельной емкостью в аккумуляторах, сорбентов с магнитными свойствами.