Изучение инновационного синтеза микро- и наночастиц с контролируемым составом и структурой на основе микроволнового разряда в гиротронном излучении

Целью исследования является разработка фундаментальных и прикладных основ инновационного синтеза керамических материалов в микро- и нанодисперсном состоянии с заданными составом, структурой, размером и морфологий частиц, а также переноса металлов на поверхность (допирование металлами) синтезируемых керамических материалов посредством их взаимодействий в сильно неравновесных условиях синтеза. Разрабатываемые методы могут служить для создания и модификации носителей для катализаторов, а также самих катализаторов широкого класса для процессов окисления, гидрирования, дегидрирования и десульфуризации, реактивации катализаторов, а также допирования оксидных, нитридных и оксонитридных материалов ионами щелочных, щелочноземельных и редкоземельных металлов для модификации их люминесцентных характеристик. Направленный синтез керамических материалов заданного состава и строения и определенной дисперсности остаётся актуальной задачей фундаментальной и прикладной науки, что обуславливается разнообразием их применения в металлургической, химической, электротехнической, автомобильной, авиационной, оборонной промышленности и медицине. Использование сильно неравновесных процессов в синтезе – новое перспективное направление современного материаловедения, с которым связаны возможности решения проблем контроля дисперсности и кристалличности получаемых материалов, а также введения допирующих добавок, обуславливающих специфические свойства – такие как, например, люминесценция. В основе разработанного метода лежит плазмохимический процесс, инициируемый микроволновым разрядом, возникающим при обработке мощными короткими импульсами микроволнового излучения смесей порошков металл-диэлектрик. Результатом предлагаемого инновационного синтеза является образование новых материалов сложного состава в микро- и нанодисперсном состоянии. Получаемые с помощью разработанного метода результаты представляют научную и практическую значимость в следующих областях: разработке методов повышения эффективности и регенерации имеющихся каталитических систем, создании новых гетерогенных катализаторов, методов синтеза материалов и формования готовых изделий для повышения их надёжности, новых материалов для энергетики, авиационной и космической отрасли, создании носителей для адресной доставки действующих веществ Планируется разработка основ инновационного метода синтеза микро- и наночастиц с заданными физико-химическими свойствами для создания и модификации носителей для катализаторов, а также самих катализаторов широкого класса для процессов окисления, гидрирования, дегидрирования и десульфуризации, в том числе для реакций дегидрирования циклоалканов. Решение этой задачи соответствует Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации, а также инновационной плазменной технологии в атомной промышленности.