авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ  БИБЛИОТЕКА

АВТОРЕФЕРАТЫ КАНДИДАТСКИХ, ДОКТОРСКИХ ДИССЕРТАЦИЙ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 |
-- [ Страница 1 ] --

Факультет наук о материалах

МГУ имени М.В. Ломоносова

Материалы к защитам

квалификационных работ

на степень бакалавра

2008

ПОЛОЖЕНИЕ

О ЗАЩИТЕ КВАЛИФИКАЦИОННЫХ РАБОТ (КВАЛИФИКАЦИЯ – БАКАЛАВР

МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ) НА ФАКУЛЬТЕТЕ НАУК О МАТЕРИАЛАХ МГУ ИМ.

М.В. ЛОМОНОСОВА

Квалификационные работы на степень бакалавра могут быть выполнены студентами

факультета наук о материалах в различных научных лабораториях факультетов МГУ, в институтах РАН или (частично) в ведущих зарубежных университетах. Руководитель ква лификационной работы должен иметь научную степень доктора или кандидата наук. В случае выполнения работы в сторонних институтах или зарубежом, необходим соруково дитель из числа преподавателей или сотрудников МГУ.

К защите квалификационных работ допускаются студенты 4 курса, полностью за вершившие выполнение учебного плана.

Защиты квалификационных работ проводятся в период с 11 по 25 июня. График про ведения защит утверждается ректоратом МГУ не позднее, чем за 10 дней до начала рабо ты ГАК.

Тематика квалификационной работы должна соответствовать образовательному на правлению «химия, физика и механика материалов».

Точное название работы, сведения о руководителях и рецензенте (ФИО, ученая сте пень, должность, звание, место работы) должны быть представлены секретарю Государст венной Аттестационной Комиссии в виде подписанного соответствующими лицами доку мента не позднее, чем за 1 месяц до защиты. Одновременно необходимо представить краткую аннотацию работы (объемом не более 1 стр.), список опубликованных и приня тых к печати работ (включая тезисы докладов на конференциях) в электронном виде.

В качестве рецензента работы должен выступать специалист по теме квалификаци онной работы из числа кандидатов или докторов наук, не имеющий с выпускником совме стных публикаций и не работающий в том научном подразделении (лаборатории), где вы полнялась работа. Административный совет ФНМ имеет право назначить другого рецензента. Точное название работы и рецензент обсуждаются и утверждаются на заседании Административного совета не позднее, чем за 3 недели до начала защит дипломных работ. к защите квалификационной работы необходимо представить следую Для допуска щие материалы: не менее 2 переплетенных экземпляров квалификационной работы, отзы вы руководителя и рецензента в письменной форме с обязательным указанием оценки в пятибалльной шкале (требования к отзывам руководителя и рецензента представлены в Приложении), 15 экземпляров иллюстративного материала, заменяющего плакаты, пре зентацию. Материалы необходимо представить секретарю Государственной Аттестацион ной Комиссии не позже, чем за 3 дня до начала первого заседания по защите квалифика ционных работ. Студенты, не представившие документы в срок, к защите квалификаци онной работы не допускаются.

Продолжительность каждой защиты – не более 30 минут. Время, предоставляемое для доклада – до 10 минут, остальное время отводится на вопросы и ответы, отзывы ре цензента и руководителя и обсуждения работы. Защита квалификационной работы проис ходит в присутствии руководителя и рецензента.

Оценка квалификационной работы производится путем тайного голосования членов Комиссии с учетом оценок научного руководителя и рецензента.

В случае неявки на заседание ГАК без уважительных причин студент подлежит от числению. При отсутствии выпускника по уважительным причинам защита переносится на более поздний срок в период работы Комиссии. При неудовлетворительной оценке ра бота может быть вторично защищена при условии ее существенной переработки, доста точность которой оценивается экспертной группой ГАК.

Любые изменения в данное Положение подлежат утверждению Ученым советом ФНМ и могут производиться не позднее, чем за месяца до начала работы ГАК.

Рекомендации по оформлению квалификационных работ 1. Название темы квалификационной работы должно быть сформулировано четко, кратко и конкретно на основании выполненного выпускником объема работ. Следует из бегать чрезмерно общей формулировки названия.

2. Объем работы не более 50 стр. машинописного текста, не считая приложений (Times New Roman 12 points, 1.5 интервала).

3. Работа должна включать ВВЕДЕНИЕ с постановкой задачи работы, ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ по данной проблеме, ТЕОРЕТИЧЕСКУЮ (для теоретических работ МЕТОДИЧЕСКУЮ) ЧАСТЬ, ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНУЮ (для теоретических РАСЧЕТНУЮ) ЧАСТЬ, ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ, отдельно должны быть выделе ны ВЫВОДЫ работы. Обзор литературы не должен превышать 30% от объема всей рабо ты, не считая приложений.

4. Рисунки и таблицы должны быть пронумерованы и иметь подписи (рисунки – вни зу, таблицы вверху).

5. Цитируемая литература приводится под заголовком СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ в конце квалификационной работы.

Ссылки на литературу должны содержать фамилии и инициалы авторов, название статьи и журнала, том, год, страницы, а для книг – фамилии и инициалы авторов, точное название книги, город, издательство, год, страницы. Все ссылки печатаются на языке ори гинала и нумеруются. Номера ссылок в тексте должны следовать строго по порядку и быть заключены в квадратные скобки.

Пример Имамов Р.М., Пинскер З.Г. Исследование полупроводника AgTlTe2 методом элек тронной дифракции // Кристаллография. 1964. Т.9. С.743-747.

6. Иллюстративный материал должен включать логическую схему работы. Объем иллюстративного материала ограничивается 10 страницами.

Требования к отзыву научного руководителя В отзыве научного руководителя должны быть отражены следующие показатели профессиональной подготовки выпускника:

1) умение формулировать и ставить задачи своей деятельности при выполнении квалификационной работы, собирать и анализировать литературу;

2) умение эффективно использовать экспериментальные методы и аппаратуру, необхо димые для выполнения работы;

3) владение современными методами анализа и интерпретации полученной научной ин формации;

4) умение формулировать объективные выводы и рекомендации по итогам проведенной работы.

В отзыве руководитель должен отметить достоинства и недостатки студента, главным об разом характеризуя его отношение к выполнению работы, а также обязательно указать оценку, которой он оценивает работу студента и приобретенные знания и практические навыки.

Требования к отзыву рецензента Рецензирование квалификационной работы может осуществляться специалистами в данной области (за исключением сотрудников той же лаборатории, в которой вы полнялась дипломная работа), имеющими степень кандидата или доктора наук.

В отзыве рецензента квалификационной работы должно быть отражено:

1) актуальность тематики работы;

2) степень информативности обзора литературы и его соответствие теме работы;

3) соответствие поставленной задаче используемых экспериментальных и расчетных ме тодов;

4) использование в работе знаний по общим фундаментальным и специальным дисцип линам;

5) четкость и последовательность изложения материала;

6) качество и полнота обсуждения полученных результатов;

7) обоснованность выводов;

8) оригинальность и новизна полученных результатов;

9) качество оформления работы.

В заключение рецензент должен отметить достоинства и недостатки работы, сде лать критические замечания по существу работы и рекомендовать общую оценку работы.

ГРАФИК ПРОВЕДЕНИЯ ЗАЩИТ БАКАЛАВРСКИХ РАБОТ 2008 г.

19 июня 11.00 – 11.05. Вступительное слово председателя ГАК, который объявляет о начале защит бакалаврских дипломных работ, знакомит с процедурой защит дипломных работ, обращает внимание присутствующих на необходимость строгого соблюдения процедуры проведения как самих защит, так и оценки дипломников.

11.05 – 13.05 Защиты дипломных работ 13.05 – 13.35 Перерыв (чаепитие членов ГАК и студентов) 13.35 – 15.05 Защиты дипломных работ 15.05 – 15.20 Обсуждение работ и голосование 15.20 – Объявление результатов 20 июня 11.00 – 13.00 Защиты дипломных работ 13.00 – 13.30 Перерыв (чаепитие членов ГАК и студентов) 13.30 – 15.00 Защиты дипломных работ 15.00 – 15.15 Обсуждение работ и голосование 15.15 – Объявление результатов 21 июня 11.00 – 13.00 Защиты дипломных работ 13.00 – 13.30 Перерыв (чаепитие членов ГАК и студентов) 13.30 – 14.30 Защиты дипломных работ 14.30 – 14.45 Обсуждение работ и голосование 15.00 – Итоговое объявление результатов. Поздравление и награждение бака лавров. Заключительное слово.

СОСТАВ ГОСУДАРСТВЕННОЙ АТТЕСТАЦИОННОЙ КОМИССИИ ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ 020900 - «ХИМИЯ, ФИЗИКА И МЕХАНИКА МАТЕРИАЛОВ» (КВАЛИФИКАЦИЯ – БАКАЛАВР МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ) в 2008 году 1. Бузник академик РАН, доктор хим. наук, профессор, институт Вячеслав Михайлович металлургии и материалов им. А.А.Байкова РАН.

(председатель) 2. Бойнович чл.-корр. РАН, доктор физ.-мат. наук, институт физи Людмила Борисовна ческой химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН 3. Бурханов чл.-корр. РАН, профессор, доктор техн. наук, заве Геннадий Сергеевич дующий лабораторией ИМЕТ РАН 4. Горбенко доктор хим. наук, в.н.с., химический ф-т МГУ Олег Юрьевич 5. Гудилин чл.-корр. РАН, доктор хим. наук, профессор, ФНМ Евгений Алексеевич МГУ 6. Иванов канд. хим. наук, с.н.с., ИОНХ РАН Владимир Константинович 7. Изотов чл.-корр. РАН, доктор хим. наук, профессор, Александр Дмитриевич ИОНХ РАН 8. Кауль доктор хим. наук, профессор, зав. лабораторией, хими Андрей Рафаилович ческий ф-т МГУ 9. Коренев доктор хим. наук, профессор, ФНМ МГУ Юрий Михайлович 10. Кузнецов академик РАЕН, доктор физ.-мат. наук, зав. лаборато Владимир Николаевич рией, институт механики МГУ 11. Лазоряк доктор хим. наук, в.н.с., профессор, химический ф-т Богдан Иосипович МГУ 12. Мелихов чл.-корр. РАН, доктор хим. наук, профессор, зав. лабо Игорь Витальевич раторией, химический ф-т МГУ 13. Скипетров доктор физ.-мат. наук, профессор, физический ф-т Евгений Павлович МГУ 14. Третьяков академик РАН, доктор хим. наук, профессор, декан Юрий Дмитриевич ФНМ МГУ 15. Чаркин канд. хим. наук, н.с., химический ф-т МГУ Дмитрий Олегович 16. Чурагулов доктор хим. наук, профессор, химический ф-т МГУ Булат Рахметович 17. Сафронова канд. техн. наук, с.н.с., химический ф-т МГУ Татьяна Викторовна (секретарь) РАСПИСАНИЕ ЗАЩИТ КВАЛИФИКАЦИОННЫХ РАБОТ СТУДЕНТАМИ ФНМ в 2008 г.

Фамилия Место выпол- Научный Имя Тема Рецензент нения работы руководитель Отчество 19 июня 1. Петухов Неорганические Лаборатория не- асп. д.х.н.

Дмитрий мембраны на основе органического Колесник И. В., Алентьев Игоревич пленок анодных ок- материаловеде- к.х.н., асс. А.Ю.

сидов алюминия и ния химического Елисеев А. А.

титана факультета МГУ 2. Абрамова Исследование де- Лаборатория не- к.х.н. с.н.с., Вера фектов в фотонных органического Синицкий А.С., к.ф.-м.н.

Владими- кристаллах дифрак- материаловеде- к.ф-.м.н., Федянин А.А.

ровна ционными метода- ния химического с.н.с.

ми факультета МГУ Климонский С.О.

3. Филиппов Исследование элек- Лаборатория не- д.х.н., к.х.н.

Ярослав трохимического органического проф., Лысков В.В.

Юрьевич внедрения лития в материаловеде- Гудилин Е.А.

кристаллическую ния химического структуру фазы факультета МГУ CaMn3O 4. Аникина Синтез и исследо- Лаборатория не- д.х.н., к.х.н.

Анна вание локальной органического проф., Морозов И.В.

Владими- структуры ванадий- материаловеде- Гудилин Е.А.

ровна кислородных на- ния химического нотрубок с помо- факультета МГУ щью Мессбауэров ской спектроскопии на зондовых атомах Fe 5. Коваленко Синтез наностерж- Лаборатория не- к.х.н., с.н.с. к.х.н., доц.

Артём ней ZnO:Sb органического Баранов А.Н. Васильев Р.Б.

Александ- материаловеде рович ния химического факультета МГУ 6. Челпанов Оптимизация мето- Лаборатория не- к.х.н., с.н.с. к.х.н., с.н.с.

Виталий да синтеза свинец органического Кнотько А.В., Шляхтин Игоревич содержащих заме- материаловеде- к.х.н., асс. О.А.

щенных гексафер- ния химического Гаршев А.В.

ритов стронция и факультета МГУ исследование влия ния окислительных отжигов на их мик роструктуру 7. Балахонов Гидротермальный Лаборатория не- д.х.н., проф. к.х.н., с.н.с.

Сергей Ва- синтез вискеров на органического Чурагулов Б.Р. Брылев О.А.

сильевич основе V2O5 и ис- материаловеде следование их фи- ния химического зико-химических факультета МГУ свойств Фамилия Место выпол- Научный Имя Тема Рецензент нения работы руководитель Отчество 20 июня 1. Напольский Синтез и исследо- Лаборатория не- к.х.н., доц. к.х.н., доц.

Филипп вание новых слож- органической Истомин С.Я. Мазо Г.Н.

Сергеевич ных оксидов ко- кристаллохимии бальта с перовски- химического фа топодобной струк- культета МГУ турой 2. Алексеенко Синтез, микро- Лаборатория к.х.н., доц. к.х.н., с.н.с.

Евгения структура и сенсор- химии и физики Румянцева М.Н. Смирнов А.В.

Алексеевна ные свойства на- полупроводни нокристаллического ковых и сенсор SnO2, модифициро- ных материалов ванного оксидами химического фа In2O3, La2O3 и Fe2O3 культета МГУ 3. Коложвари Изменение дис- Лаборатория ки- к.х.н., с.н.с. к.х.н., в.н.с.

Борис персности Pt в сис- нетики и катали- Смирнов А.В. Нестеренко Алексеевич темах Pt/Al2O3 под за химии хими- С.Н.

воздействием ла- ческого факуль зерного облучения тета МГУ 4. Харченко Гетерометалличе- Лаборатория асп. к.х.н., Андрей ские РЗЭ(III)-Ni(II) химии коорди- Макаревич А.М., с.н.с.

Васильевич координационные национных со- с.н.с. Иванов В.К.

соединения на базе единений хими- Максимов Ю.М.

оснований Шиффа ческого факуль как прекурсоры тета МГУ тонких пленок ни келатов РЗЭ 5. Пухкая Синтез и исследо- Лаборатория к.х.н., н.с. к.х.н.

Вера вание свойств ново- химии и физии- Рюмин М.А., Елисеева С.В.

Вячесла- го красного катодо- ки полупровод- проф.

вовна люминофора никовых и сен- Комиссарова Л.Н.

K2Y(MoO4)(PO4): сорных материа VO4, Eu лов химического факультета МГУ 6. Гетьман Синтез и исследо- Лаборатория в.н.с. к.х.н., Юрий Анд- вание витлокитопо- технологии Стефанович ст. преп.

реевич добных ванадатов функциональ- С.Ю., Бердоносов (CaNa)xCa9Bi1– ных материалов д.х.н., проф. П.С.

x(VO4)7, химического фа- Лазоряк Б.И.

(CaK)xCa9Bi1– культета МГУ x(VO4)7 и (CaLi)xCa9Bi1– x(VO4) 7. Барисов Разработка мате- Лаборатория к.х.н., в.н.с. д.х.н.Скокан Иван Алек- риала биполярных термического. Архангельский Е.В.

сандрович пластин фосфорно- анализа химиче- И.В.

кислых топливных ского факульте элементов та МГУ Фамилия Место выпол- Научный Имя Тема Рецензент нения работы руководитель Отчество 21 июня 1. Шехирев Резорбируемая ке- Лаборатория не- к.т.н., с.н.с. к.т.н.

Михаил рамика на основе органического Сафронова Т.В., Тарасовский Алексеевич фосфатов кальция материаловеде- к.х.н., доц. В.П.

ния химического Путляев В.И.

факультета МГУ 2. Меледин Исследование кине- Лаборатория не- к.х.н. к.х.н., с.н.с.

Александр тики окисления органического Кнотько А.В., Ванецев А.С.

Александ- твердых растворов материаловеде- к.х.н.

рович на основе ния химического Гаршев А.В.

Bi2Sr2CaCu2O8± факультета МГУ 3. Астафьева Синтез и свойства Лаборатория не- к.х.н., с.н.с. к.х.н., с.н.с.

Ксения катодного материа- органического Метлин Ю.Г. Шляхтин Игоревна ла на основе материаловеде- О.А.

LiFePO4 ния химического факультета МГУ 4. Степук Синтез биорезорби- Лаборатория не- к.х.н., доц. д.б.н.

Александр руемых композитов органического Путляев В.И. Федотов Г.Н.

Александ- на основе фосфатов материаловеде рович кальция ния химического факультета МГУ 5. Вишняков Получение тексту- Лаборатория не- к.х.н., асс. д.т.н., с.н.с.

Денис рированных мате- органического Зайцев Д.Д., Михайлов Алексеевич риалов на основе материаловеде- д.х.н., доц. Б.П.

высокодисперсного ния химического Казин П.Е.

гексаферрита факультета МГУ стронция 6. Семененко Синтез и свойства Лаборатория не- асп. Иткис Д.М., к.х.н., в.н.с.

Дмитрий новых материалов органического к.х.н. Брылев О.А.

Александ- для литиевых бата- материаловеде- Кулова Т.Л.

рович рей на основе V2O5 ния химического факультета МГУ/ Институт физи ческой химии и электрохимии им. Фрумкина Тезисы квалификационных работ Неорганические мембраны на основе пленок анодных оксидов алюминия и титана Петухов Д.И.

Руководители: асп. Колесник И.В., к.х.н., асс. Елисеев А.А.

Одно из важнейших направлений современной технологии связано с проблемами се лективного разделения компонентов газовых и жидкостных смесей, а также разработки методов их очистки от примесей (фильтрации). Керамические мембраны обладают рядом преимуществ перед полимерными: высокой термической стабильностью (могут приме няться вплоть до температуры 800oC), химической инертностью, высокой механической прочностью, а значит, и бльшим сроком службы.

В настоящее время существуют различные способы получения пористых керамиче ских мембран: керамический метод (спекание порошков), золь-гель технология, осажде ние из газовой фазы, а также различные сочетания этих методов. К сожалению, сущест вующие в настоящее время технологии получения керамических мембран не позволяют целенаправленно создавать мембраны с заданным размерам пор и узким распределением по размерам. Кроме того, как правило, мембраны, получаемые традиционными методами содержат трехмерную структуру открытых пор, обладающих большой извилистостью, что не позволяет получать высокие значения проницаемости. Целью данной работы являлась оптимизация методов получения пористых пленок оксидов алюминия и титана с задан ными характеристиками пористой структуры методом анодного окисления и изучение возможности использования таких пленок в качестве газоселективных мембран.

В рамках данной работы предложен и успешно реализован новый подход к созданию прототипов керамических мембран, обладающих узким распределением пор по размерам и малой извилистостью на основе пористых пленок оксидов алюминия и титана. Методом двухстадийного анодного окисления металлов с последующей химической обработкой были синтезированы пленки пористых оксидов алюминия и титана с различным диамет ром каналов (15-80 нм) и толщиной до 200 мкм. Полученные пленки пористого оксида алюминия с диаметром пор от (25 до 80 нм) обладают высокой механической прочностью и высокой термической стабильностью, пористая структура пленок Al2O3 сохраняется вплоть до температуры 1000oC, а при температуре 840oC происходит кристаллизация аморфного гидратированного оксида алюминия в фазу -Al2O3. Пористые пленки оксида титана с диаметром пор от 50 до 80 нм и толщиной до 90 мкм также обладает высокой термической стабильностью - пористая структура сохраняется вплоть до 600oC, а кристал лизация аморфного оксида в фазу анатаза начинается при 315oC.

Результаты измерения проницаемости индивидуальных газов и газовых смесей пока зывают, что протекание газа через мембраны на основе оксида алюминия происходит по механизму Кнудсеновской диффузии, при этом поток газа через мембрану является доста точно большим (до 20 м3/м2атмчас по азоту) и коэффициент разделения близок к теоре тическому разделению в кнудсеновском потоке. Для улучшения селективности газоразде ления смесей содержащих водород внутренняя поверхность мембран была функционали зирована наночастицами палладия.

Так как полученные мембраны обладают высокой термической стабильностью, вы соким значением газопроницаемости и селективностью по отношению к различным газам, они могут использоваться в промышленных процессах газоразделения, очистки газов и газопроточного катализа.

Публикации студента:

1. Burova L.I., Petukhov D.I., Eliseev A.A., Lukashin A.V., Tretyakov Yu. D., Preparation and properties of ZnO nanoparticles in the mesoporous silica matrix // Superlattices and Micro structures, 2006, Vol. 39, Iss. 1-4, p. 257-266.

2. Петухов Д. И., Колесник И. В., Елисеев А. А., Лукашин А. В., Третьяков Ю. Д., Синтез и исследование свойств пленок пористого TiO2, полученных анодным окислением // Альтернативная энергетика и экология, 2007, 45, c. 56-60.

3. Petukhov D. I., Eliseev A. A., Kolesnik I. V., Napolskii K. S., Lukashin A. V., Tretyakov Yu.

D., Grigoriev S. V., Grigorieva N. A., Eckerlebe H., Formation mechanism and packing op tions in tubular anodic titania films // Microporous and Mesoporous Materials, 2008 (в пе чати).

4. Бурова Л. И., Петухов Д. И., Елисеев А. А., Лукашин А. В., Третьяков Ю. Д., Синтез и оптические свойства наночастиц ZnO в матрице мезопористого SiO2 // IV Школа семинар «Актуальные проблемы современной неорганической химии и материа ловедения», Ноябрь, 2004, Звенигород.

5. Петухов Д. И., Синтез наночастиц ZnO в матрице мезопористого SiO2 // XII Между народная научная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломо носов», апрель 2005, Москва.

6. Burova L. I., Petukhov D. I., Eliseev A. A., Tretyakov Yu. D., Lukashin A. V., Preparation and properties of luminescent ZnO nanoparticles in the mesoporuos silica matrix / European Materials Research Society E-MRS 2005 Spring Meeting, Symposium G, May-June 2005, Strasbourg (France).

7. Петухов Д. И., Колесник И. В., Елисеев А. А., Лукашин А. В., Разделение коллоидных растворов наночастиц CdSe c использованием матриц мезопористого SiO2 // V Школа семинар «Актуальные проблемы современной неорганической химии и материа ловедения», Ноябрь, 2005, Звенигород.

8. Петухов Д. И., Разделение коллоидных растворов наночастиц CdSe c использованием матриц мезопористого SiO2 // XIII Международная научная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов-2006», апрель 2006, Москва.

9. Петухов Д. И., Колесник И. В., Елисеев А. А., Разделение коллоидных растворов нано частиц CdSe c использованием матриц мезопористого SiO2 // XVI Менделеевская конференция студентов химиков, апрель 2006, Уфа.

10. Петухов Д. И., Колесник И. В., Елисеев А. А., Разделение коллоидных растворов нано частиц CdSe c использованием матриц мезопористого SiO2 // III Школа - конферен ция молодых ученых по химической синергетике, июль 2006, Москва.

11. Петухов Д. И., Колесник И. В., Елисеев А. А., Лукашин А. В., Третьяков Ю. Д., Синтез и исследование свойств пленок пористого TiO2 // VI Школа-семинар Актуальные проблемы современной неорганической химии и материаловедения, Ноябрь 2006, Москва.

12. Lukashin A. V., Eliseev A.A., Kolesnik I.V., Petukhov D. I., Size-selective Absorbtion of Col loidal CdSe nanoparticles by Mesoporous Molecular Sieves // MRS Fall meeting, November– December 2006, Boston (USA).

13. Петухов Д. И., Колесник И. В., Елисеев А. А., Лукашин А. В., Синтез и исследование свойств пленок пористого TiO2 // XLI Зимняя школа ПИЯФ Секция «Физика кон денсированного состояния», февраль-март 2007, Санкт-Петербург.

14. Петухов Д. И., Синтез и исследование свойств пленок пористого TiO2// XIV Междуна родная научная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоно сов», апрель 2007, Москва.

15. Петухов Д. И., Колесник И. В., Елисеев А. А., Синтез и исследование свойств пленок пористого TiO2// XVII Менделеевская конференция студентов химиков, апрель 2007, Самара.

16. Eliseev А. А., Petukhov D. I., Kolesnik I. V., Lukashin A. V., Tretyakov Yu. D., Synthesis of CdSe/Mesoporous SiO2 Composite with Narrow Particle Size Distribution// ICMAT.

Materials Research Society of Singapore, June 2007, Singapore.

17. Eliseev A. A., Kolesnik I. V., Petukhov D. I., Lukashin A.V., Tretyakov Yu. D., Size-selective absorption of colloidal CdSe nanoparticles by mesoporous molecular sieves// E-MRS Spring Meeting, May-June 2007, Strasbourg (France).

18. Eliseev A. A., Petukhov D. I., Kolesnik I. V., Lukashin A. V., Tretyakov Yu. D., Synthesis and properties of anodic TiO2 films// E-MRS 2007 Spring Meeting, May-June 2007, Strasbourg (France).

19. Petukhov D. I., Kolesnik I. V., Eliseev A. A., Lukashin A. V., Tretyakov Yu. D., Synthesis and SANS study of porous anodic TiO2 films // Second International Symposium «Advanced mi cro- and mesoporous materials», September 2007, Varna (Bulgaria).

20. Петухов Д. И., Колесник И. В., Елисеев А. А., Лукашин А. В., Третьяков Ю. Д., Синтез и исследование свойств пленок TiO2 методом МУРН // XVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, сентябрь 2007, Москва.

21. Петухов Д. И., Колесник И. В., Елисеев А. А., Лукашин А. В., Синтез, исследование свойств и возможное применение пленок пористого оксида титана // 6 всероссийская школа-конференция «Нелинейные процессы и проблемы самоорганизации в со временном материаловедении (индустрия наносистем и материалы)», Октябрь 2007, Воронеж.

22. Петухов Д. И., Пленки пористого оксида титана как прототип для создания газосе лективных мембран // XV Международная научная конференция студентов, аспи рантов и молодых ученых «Ломоносов-2008», апрель 2008, Москва.

Исследование дефектов в фотонных кристаллах дифракционными методами Абрамова В.В.

Руководители: к.х.н. Синицкий А.С., к.ф-.м.н., с.н.с. Климонский С.О.

Фотонные кристаллы (ФК) – это материалы с пространственно-периодической структурой, характеризующиеся изменением коэффициента преломления в масштабах, сопоставимых с длинами волн света видимого и ближнего инфракрасного диапазонов.

Основным свойством ФК является наличие в спектрах их собственных электромагнитных состояний фотонных запрещенных зон, благодаря чему ФК часто рассматриваются в ка честве оптических аналогов электронных полупроводников, а значит – как основа прин ципиально новых устройств оптической передачи и обработки информации. Различают прямые опалы – материалы, образованные плотноупакованными микросферами и инвер тированные опалы, которые могут быть получены из прямых темплатным методом. Со гласно теоретическим расчетам, перспективные свойства предсказаны для идеальных ин вертированных опалов с гранецентрированной кубической (ГЦК) структурой. В связи с этим, важнейшей задачей является разработка методов контроля качества как инвертиро ванных ФК, так и прямых опалов, используемых в качестве темплатных матриц.

Коллоидные кристаллы, получаемые методом самосборки микросфер, образованы плотными гексагональными слоями, однако чередование этих слоев может соответство вать как ГЦК, так и гексагональной плотнейшей упаковке или даже случайной гексаго нальной плотнейшей упаковке. При этом отклонение от ГЦК чередования слоев приводит к значительному ухудшению фотонно-кристаллических свойств. Стандартные методы ис следования ФК – оптическая спектроскопия и электронная микроскопия не могут дать ха рактеристики внутренней структуры образца. В данной работе для этого предложены ди фракционные методы – лазерная и рентгеновская (синхротронная) дифракция.

В работе были исследованы прямые полистирольные опалы и инвертированные ФК на основе Fe2O3, WO3, TiO2, MnOx и других оксидных материалов. Типичная дифрак ционная картина при нормальном падении состоит из 6 симметричных рефлексов. При этом ориентация дифракционной картины позволяет судить об ориентации реальной гек сагональной упаковки микросфер в облучаемой точке образца, а зависимость положения рефлекса от угла падения позволяет определить период структуры. Наиболее интересные результаты наблюдались при изучении угловой зависимости интенсивности дифракцион ных рефлексов. Как для лазерной, так и для рентгеновской дифракции на данных зависи мостях видны ярко выраженные максимумы. Было показано, что эти максимумы соответ ствуют дифракции излучения на некоторых семействах кристаллографических плоскостей в решетке определенного типа и ориентации. На типичной зависимости были выявлены максимумы, соответствующие ГЦК упаковкам типа ABCABC… и ACBACB…, причем по соотношению интенсивностей пиков и их уширению можно судить о преимущественном типе чередования слоев. Кроме того, дифракционные методы (в частности лазерная ди фракция) могут быть использованы также и для характеристики структуры инвертирован ных опалов на макроуровне и выбора оптимальной темплатной методики путем построе ния доменных карт образцов, иллюстрирующих число и взаимную ориентацию доменов в данной области ФК.

Таким образом, в работе проведено комплексное исследование фотонных кристал лов дифракционными методами. Показано, что лазерная и рентгеновская дифракция по зволяют получать важнейшую структурную информацию об исследуемых образцах, не доступную при использовании традиционных методов.

Публикации студента:

1. Abramova V., Sinitskii A., Goodilin E., Tretyakov Yu. Preparation and properties of electro chromic coatings based on nanoparticle tungsten oxide // Mendeleev Communications, 2005, 15, 178-180.

2. Абрамова В.В., Синицкий А.С., Лаптинская Т.В., Вересов А.Г., Гудилин Е.А., Третьяков Ю.Д. Нанопористые электрохромные покрытия на основе оксида вольфрама // Докла ды Академии Наук, 2006, том 407, № 1,с. 44–48.

3. Sinitskii A., Abramova V., Tretyakov Yu. Structural and optical properties of titania photonic crystal films prepared by sol-gel method // Mendeleev Communications, 2007, 17, 1-3.

4. Sinitskii A., Khokhlov P., Abramova V., Laptinskaya T., Tretyakov Yu. Optical study of photonic crystal films made of polystyrene microspheres // Mendeleev Communications, 2007, 17, 4-6.

5. Абрамова В.В., Синицкий А.С., Третьяков Ю.Д. Фотонные кристаллы с заданной ши риной запрещенной зоны // Письма в ЖЭТФ, 2007, том 86, выпуск 5, 370 – 373.

6. Li M., Zhang P., Li J., Zhou J., Sinitskii A., Abramova V., Klimonsky S.O. and Tretyakov Yu.D. Directional emission from rare earth ions in inverse photonic crystals // Applied Phys ics B, 2007, 89 251-255.

7. Sinitskii A., Abramova V., Laptinskaya T., Tretyakov Yu. Domain mapping of inverse photonic crystals by laser diffraction // Physics Letters A, 2007, 366, 516-522.

8. Sinitskii A., Abramova V., Laptinskaya T., Tretyakov Yu. Angle-dependent laser diffraction in inverse opal photonic crystals // Superlattices and Microstructures, 2008, doi:10.1016/j.spmi.2007.12. 9. Абрамова В.В., Синицкий А.С., Гудилин Е.А. Получение и свойства электрохромных покрытий на основе оксида вольфрама // Международная научная конференция сту дентов, аспирантов и молодых ученых “Ломоносов-2005”, Москва, апрель, 2005, с.

397 – 398.

10. Абрамова В.В., Синицкий А.С., Гудилин Е.А., Третьяков Ю.Д. Синтез и свойства фо тонных кристаллов на основе оксидов переходных металлов // Международная науч ная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых “Ломоносов-2006”, Мо сква, апрель, 2006, с. 393.

11. Абрамова В.В., Синицкий А.С., Третьяков Ю.Д. Исследование инвертированных фо тонных кристаллов на основе оксида вольфрама методом лазерной дифракции // Меж дународная научная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых “Ло моносов-2007”, Москва, апрель, 2007.

12. Абрамова В.В. Исследование дефектов в фотонных кристаллах дифракционными ме тодами // Международная научная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых “Ломоносов-2008”, Москва, апрель, 2008.

13. Абрамова В.В. Синтез и свойства электрохромных инвертированных фотонных кри сталлов на основе оксида вольфрама // XVI Менделеевская конференция молодых ученых, Уфа, апрель, 2006.

14. Абрамова В.В. Исследование инвертированных фотонных кристаллов методом лазер ной дифракции // XVII Менделеевская конференция молодых ученых, Самара, 23 – 27 апреля, 2007.

15. Абрамова В.В., Синицкий А.С., Третьяков Ю.Д. Синтез и свойства инвертированных фотонных кристаллов на основе оксида вольфрама // VI Международный семинар “Нелинейные процессы и проблемы самоорганизации в современном материало ведении”, Астрахань, 22 – 25 ноября, 2006.

16. Sinitskii A.S. Abramova V.V., Khokhlov P.E., Makarevich A.M., Laptinskaya T.V., Goodilin E.A., Klimonsky S.O., Tretyakov Yu.D. Multifunctional photonic crystals prepared by self assembling and templating techniques // Structural chemistry of partially ordered systems, nanoparticles and nanocomposites, 2006, June 27 – 29, p.126.

17. Abramova V.V., Khokhlov P.E., Sinitskii A.S., Laptinskaya T.V., Goodilin E.A., Tretyakov Yu.D. Tunable photonic crystals based onelectrochromic metal oxides // Structural chemistry of partially ordered systems, nanoparticles and nanocomposites, 2006, June – 29, pp. 137 – 138.

18. Alexander Sinitskii, Vera Abramova, Tatyana V. Laptinskaya, Yuri D. Tretyakov Photonic crystals based on titania and Co-doped titania // E-MRS 2006 Fall Meeting, August 2006, Warsaw, Poland, pp. 142-143.

19. Alexander Sinitskii, Vera Abramova, Tatyana V. Laptinskaya, Kirill Napolskii, Sergey O.

Klimonsky, Sergei Grigoriev, Natalia Grigorieva Neutron, X-ray and laser diffraction in inverse opal films // E-MRS 2007 Fall Meeting, August 2007, Warsaw, Poland, p. 192.

20. Alexander Sinitskii, Vera Abramova, Tatyana V. Laptinskaya, Yuri D. Tretyakov Laser diffraction and optical spectroscopy study of colloidal crystal films // E-MRS 2007 Fall Meeting, August 2007, Warsaw, Poland, p. 211.

21. Абрамова В.В., Синицкий А.С., Лаптинская Т.В., Третьяков Ю.Д. Исследование инвер тированных фотонных кристаллов методом лазерной дифракции // Всероссийский симпозиум “Нанофотоника”, Черноголовка, Московская область, 18 – 22 сентября 2007, с. 27.

22. Синицкий А.С., Климонский С.О., Абрамова В.В., Елисеева С.В., Li M., Li J., Zhou J, Третьяков Ю.Д. Люминесцентные фотонные кристаллы // Всероссийский симпозиум “Нанофотоника”, Черноголовка, Московская область, 18 – 22 сентября 2007, с. 152.

Исследование электрохимического внедрения лития в кри сталлическую структуру фазы CaMn3O Филиппов Я.Ю.

Научный руководитель: д.х.н., проф. Гудилин Е.А.

В настоящее время при разработке литиевых аккумуляторов одной из широко ис следуемых областей является поиск новых матриц для интеркалирования лития и разра ботка методов увеличения емкости материалов. Материал положительного электрода должен участвовать в токообразующей реакции, обладать высокой емкостью по литию, стабильностью при циклировании, а также низкими стоимостью и токсичностью. В по следнее время обсуждается возможность практического применения катодных материалов на основе оксидов марганца с туннельными кристаллическими структурами, стабилизиро ванными ионами щелочных и щелочноземельных металлов. В настоящее время известны туннельные оксиды марганца, электрохимические исследования для которых не проводи ли, например, к ним относится фаза CaMn3O6. Таким образом, целью данной работы явля ется получение фазы CaMn3O6 с туннельной кристаллической структурой и исследование процессов электрохимического внедрения/экстракции лития.

Фаза СaMn3O6 кристаллизуется в моноклинной сингонии (пространственная груп па P21/a, a = 10.6956, b = 11.3242, c = 8.4901, = 122.384) с образованием туннельной структуры, построенной из октаэдров MnO6, стабилизированных цепочками катионов кальция. Обычно фазу CaMn3O6 получают с помощью ампульного синтеза. В данной ра боте для получения фазы CaMn3O6 использовали как обычный твердофазный метод, в том числе, с предварительным помолом в планетарной мельнице, а также метод пиролиза аэ розоля и нитратный метод. Согласно полученным результатам оптимальным методом по лучения фазы CaMn3O6 является твердофазный метод с предварительным помолом в пла нетарной мельнице и последующим отжигом таблетированных образцов при 900оС (pO2=1атм). Для полученных таким методом образцов фазы CaMn3O6 не были обнаружены примесные фазы за исключением незначительного количества непрореагировавших ис ходных веществ, не проявляющих электрохимическую активность в реакциях внедре ния/экстракции лития.

Модификацию химического состава фазы CaMn3O6 проводили выдерживанием в концентрированной азотной кислоте в течение 2 - 8 дней при комнатной температуре. По данным РФА было установлено, что кислотная обработка не приводит к разрушению кри сталлической структуры исследуемой фазы. С помощью РЭМ было обнаружено, что в ре зультате взаимодействия с кислотой происходит травление поверхности и образования частиц значительно меньшего размера по сравнению с частицами порошкообразных об разцов исходной фазы. По данным ИК-спектроскопии протоны внедряются в структуру с образованием гидроксильных групп, деформационным колебаниям которых соответствует линии в районе ~ 1050-1100 см-1 а валентным – линии в районе ~ 3000-3600 см-1. По дан ным масс-спектроскопии в процессе кислотной обработки происходит частичное вымыва ние ионов Ca2+ и Mn2+ с образованием фазы с соотношением катионов Ca:Mn = 1:5 после 5-8 дней обработки. По данным йодометрического титрования, средняя степень окисления марганца увеличивается до +3.5. Исходный образец имеет низкую емкость на первом раз рядном цикле ~7 мАч/, однако для протонированной формы емкость увеличивается до ~ мАч/г на первом разрядном цикле. При последующем циклировании наблюдается спад емкости, однако, увеличение времени протонирования от 2 до 8 дней позволяет увели чить емкость на 10 мАч/г на каждом соответствующем цикле.

Таким образом, нами впервые получена протонированная форма фазы СaMn3O6 в процессе ее обработки концентрированной HNO3. Получение протонированной формы фазы СaMn3O6 позволило провести эффективное внедрение/экстракцию ионов Li+ с по мощью электрохимических методов, так что емкость образца H-СaMn3O6, полученного выдерживанием в конц. HNO3 в течение 8 дней на первом разрядном цикле составила мАч/г.

Публикации студента:

1. Григорьева А.В., Аникина А.В., Тарасов А.Б., Гудилин Е.А., Кнотько А.В., Волков В.В., Дембо К.А., Третьяков Ю.Д. Микроморфология и структура нанотрубок на основе ок сида ванадия (V) // ДАН Химия, 2006, т.410, №4, с.482 – 486.

2. Grigorieva A.V., Goodilin E.A., Anikina A.V., Kolesnik I.V., Tretyakov Yu.D. The role of sur factants in vanadium oxide nanotubes formation // Mendeleev Commun., 2008, Vol.18, № 2, p.71 – 72.

3. Григорьева А.В., Аникина А.В. Изучение пленок геля оксида ванадия // XII Междуна родная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов-2005», Москва, Апрель 2005, т.1, секция «Фундаментальное материаловедение», с.420 – 421.

4. Аникина А.В, Иткис Д.М., Гудилин Е.А., Третьяков Ю.Д. Поиск новых темплатов для синтеза ванадийоксидных нанотрубок // XII Международная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов-2006», Москва, Апрель 2006, т.1, секция «Фундаментальное материаловедение», с. 420 – 421.

5. Аникина А.В., Гудилин. Е.А. Оптимизация условий синтеза ванадийоксидных нанотру бок // III школа-конференция молодых ученых по химической синергетике, 2006, с.

121.

6. Аникина А.В., Григорьева А.В., Гудилин Е.А., Тарасов А.Б., Третьяков Ю.Д. Изучение механизмов формирования одномерных наноструктур оксида ванадия // II Всероссий ская конференция по наноматериалам «НАНО-2007». Новосибирск, март 2007, с. 97.

7. Григорьева А.В., Аникина А.В., Тарасов А.Б., Гудилин Е.А., Третьяков Ю.Д. Роль орга нического компонента в формировании одномерных наноструктур оксида ванадия в гидротермальных условиях // X International conference on chemical thermodynamics in Russia. Суздаль, июнь 2007, секция «Complex thermodynamic systems», с. 492.

8. Аникина А.В. Изучение начального этапа формирования ванадийоксидных нанострук тур // Зимняя студенческая научно-практическая конференция Факультета Наук о Материалах МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва, январь 2007, с.47 – 49.

9. Григорьева А.В., Аникина А.В., Гудилин Е.А., Третьяков Ю.Д. Анализ структуры наноту буленов оксида ванадия // XLII Зимняя школа ПИЯФ. Секция физики конденсирован ного состояния (ФКС-2008), Санкт-Петербург.

Синтез и исследование локальной структуры ванадий-кислородных нанотрубок с помощью Мессбауэровской спектроскопии на зондовых атомах 57Fe Аникина А.В.

Руководитель: д.х.н, проф. Гудилин Е.А.

Оксиды ванадия нашли широкое применение в катализе, сенсорике, ионике твер дого тела, также их используют для создания электрохромных устройств. Создание одно мерных и двумерных структур на основе V2O5 становится особенно актуальным при раз работке новых наноматериалов. В частности, трубчатая форма привлекает огромный ин терес благодаря анизотропии структуры, перспективной для создания совершенно новых материалов с рекордными характеристиками. Структура нанотрубок не поддается адек ватной характеризации стандартными методами, разработанными для трехмерно упорядо ченных структур, и требует всестророннего анализа с привлечением методов исследова ния локального окружения атомов. В связи с этим изучение особенностей строения трубок и процесса их формирования имеет большое фундаментальное и прикладное значение.

Нанотрубки на основе оксидов ванадия получают гидротермальной обработкой прекурсора, который формируется в процессе перемешивания геля V2O5 или кристалли ческого оксида с темплатом (в данной работе использовался 1-гексадециламин в качестве структурно-направляющего темплата). Стенки трубок состоят из нескольких ванадий кислородных слоев, разделенных молекулами темплата. Предполагается, что на началь ном этапе синтеза образуется слоистая структура, которая затем скручивается в процессе гидротермальной обработки из-за тенденции молекул ПАВ к мицеллообразованию. Счи тается, что немаловажную роль играет анизотропия распределения V5+ и V4+, возникаю щая при частичном восстановлении V5+ в процессе синтеза Целью нашей работы было исследование различных стадий синтеза нанотрубок, локального окружения атомов на этих стадиях, изучение влияние условий синтеза на про цесс образования трубок. Нашей задачей являлась разработка методики введения железа в структуру трубок для последующего анализа с помощью Мессбауровской спектроскопии.

Ионы Fe3+ легко встраиваются в межслоевое пространство ксерогеля и в структуру слоев V2O5 при прокаливании ксерогеля, при этом ион Fe3+ находится в октаэдрическом окру жении кислорода. Ионные радиусы V5+ и Fe3+ равны 0.59 и 0.67 А соответственно (по По лингу). В данной работе особенностью синтеза было введение Fe3+ в структуру лент геля на стадии полимеризации. В дальнейшем полученный гель использовался в качестве ис точника оксида ванадия для синтеза нанотрубок. Получены Мессбауровские спектры для ксерогеля, прекурсора и конечного продукта.

Также подробно изучалась стадия перемешивания прекурсора. Образцы с разны ми временами перемешивания высушивались и исследовались с помощью рентгеновской дифракции и ИК-спектроскопии. Уже через два часа после перемешивания на рентгено грамме исчезают рефлексы, соответствующие исходным вещестам (гель или кристалличе ский оксид, 1-гексадециламин), через сутки перемешивания образуется слоистая структу ра, на дифрактограмме которой можно видеть две серии пиков 00L, одна из которых сов падает с соотвествующей серией на дифрактограмме нанотрубок.

Температура гидротермальной обработки варьировалась от 1000С до 1800С, время менялось от 2 до 60 ч. Конечный продукт промывали ацетоном, высушивали на воздухе и исследовали с помощью рентгеновской дифракции, сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии, ИК-спектроскопии. Выяснено, что температура и время гидро термальной обработки имеют решающее значение для образования трубок.

Публикации студента:

1. Григорьева А.В., Аникина А.В., Тарасов А.Б., Гудилин Е.А., Кнотько А.В., Волков В.В., Дембо К.А., Третьяков Ю.Д. Микроморфология и структура нанотрубок на основе ок сида ванадия (V) // ДАН Химия, 2006, т.410, №4, с.482 – 486.

2. Grigorieva A.V., Goodilin E.A., Anikina A.V., Kolesnik I.V., Tretyakov Yu.D. The role of sur factants in vanadium oxide nanotubes formation // Mendeleev Commun., 2008, Vol.18, № 2, p.71 – 72.

3. Григорьева А.В., Аникина А.В. Изучение пленок геля оксида ванадия // XII Междуна родная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов-2005», Москва, Апрель 2005, т.1, секция «Фундаментальное материаловедение», с.420 – 421.

4. Аникина А.В, Иткис Д.М., Гудилин Е.А., Третьяков Ю.Д. Поиск новых темплатов для синтеза ванадийоксидных нанотрубок // XII Международная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов-2006», Москва, Апрель 2006, т.1, секция «Фундаментальное материаловедение», с.420 – 421.

5. Аникина А.В., Гудилин. Е.А. Оптимизация условий синтеза ванадийоксидных нанотру бок // III школа-конференция молодых ученых по химической синергетике, 2006, с. 6. Аникина А.В., Григорьева А.В., Гудилин Е.А., Тарасов А.Б., Третьяков Ю.Д. Изучение механизмов формирования одномерных наноструктур оксида ванадия // II Всероссий ская конференция по наноматериалам «НАНО-2007». Новосибирск, март 2007, с. 7. Григорьева А.В., Аникина А.В., Тарасов А.Б., Гудилин Е.А., Третьяков Ю.Д. Роль орга нического компонента в формировании одномерных наноструктур оксида ванадия в гидротермальных условиях // X International conference on chemical thermodynamics in Russia. Суздаль, июнь 2007, секция «Complex thermodynamic systems», с.492.

8. Аникина А.В. Изучение начального этапа формирования ванадийоксидных нанострук тур // Зимняя студенческая научно-практическая конференция Факультета Наук о Материалах МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва, январь 2007, с.47- 9. Григорьева А.В., Аникина А.В., Гудилин Е.А., Третьяков Ю.Д. Анализ структуры на нотубуленов оксида ванадия // XLII Зимняя школа ПИЯФ. Секция физики конден сированного состояния (ФКС-2008), Санкт-Петербург.

Синтез наностержней ZnO:Sb Коваленко А.А.

Руководитель: к.х.н., с.н.с. Баранов А.Н.

Одномерные наноструктуры из оксида цинка (наностержни, нанотрубки, нанонити и т.п.) являются перспективным материалом для создания лазеров и светоизлучающих диодов в УФ диапазоне, полевых транзисторов и газовых сенсоров. Одной из актуальных проблем является формирование в структурах на основе оксида цинка p-n перехода, назы ваемого в этом случае гомогенным переходом. У такого перехода отсутствует интерфейс между зонами дырочной и электронной проводимости, а значит, его эффективность долж на быть максимальной. Для достижения этой цели необходимо контролируемо изменять тип проводимости и концентрацию неравновесных носителей заряда в наноматериалах на основе оксиде цинка.

Нелегированный оксид цинка обладает электронной проводимостью, которую обычно связывают с наличием кислородных вакансий VO и междоузельных атомов цинка Zni. В то время как при легировании Al, Ga и In удалось достичь высоких концентраций электронов (1020 см-3), задачу получения p-ZnO трудно назвать решенной.

Одним из способов инвертирования типа проводимости ZnO является легирование сурьмой. В ряде работ говорится о достижении высоких концентраций и подвижностей дырок в допированных сурьмой эпитаксиальных пленках оксида цинка. Несмотря на это на данный момент нет ни теоретического обоснования сильного акцепторного влияния сурьмы, ни данных по получению монокристаллов и 1D наноструктур ZnO:Sb с p типом проводимости.

Поэтому целью данной работы является получение наностержней оксида цинка, легированных сурьмой.

Синтез наностержней ZnO:Sb проводили по методу роста в солевой матрице. Для этого на первой стадии было произведено соосаждение цинка и сурьмы карбонатом аммо ния. Полученный осадок отфильтровали и подвергли сублимационной сушке. Затем соле вую смесь с NaCl (в соотношении 1:20) подвергали помолу в планетарной мельнице и двухчасовому отжигу в трубчатой печи при 700C. Солевую матрицу удаляли растворени ем в дистиллированной воде и фильтрованием.

Элементный состав полученных порошков контролировали при помощи масс спектрометрии с ИСП. По данным рентгенофазового анализа полученные наностержни относятся к фазе ZnO со структурой вюртцита.

По данным растровой и просвечивающей электронной микроскопии полученные образцы представляют собой наностержни длины до 2 мкм и диаметром ~50 нм. Элек тронная дифракция с единичного наностержня показывает точечную дифракционную кар тину и соответствует структуре оксида цинка.

Спектры фото- и катодолюминесценции свидетельствуют о наличии люминесцен ции как в ближней УФ области (экситонный пик), так и в области 500 нм, что обычно свя зывают с наличием дефектных уровней в запрещенной зоне.

Публикации студента:

1. Орлов А.В., Ванецев А.С., Коваленко А.А., Ляпина О.А., Третьяков Ю.Д. Создание вы сокоплотной керамики на основе BaCeO3 с использованием микроволновой обработки // Доклады Академии Наук, 2005, т. 403, № 1, с. 1-4.

2. Коваленко А.А., Баранов А.Н., Панин Г.Н. Синтез нанокомпозитов ZnO/NiO из спирто вых растворов // Журнал Неорганической Химии, (в печати).

3. Коваленко А.А. Получение порошков BaCe1-XYXO3- (X = 0 - 0.2) с различной химической предысторией // «Ломоносов-2005», Секция «Фундаментальное материаловедение», апрель 2005, Москва, МГУ.

4. Коваленко А.А. Синтез нанокомпозита ZnO/NiO // «Ломоносов-2007», Секция «Фун даментальное материаловедение», апрель 2007, Москва, МГУ.

5. Коваленко А.А., Баранов А.Н. Синтез нанокристаллических порошков NiO и ZnO // III Школа - Конференция молодых ученых по химической синергетике, июль 2006, Москва.

6. Коваленко А.А. Синтез нанокомпозита ZnO/NiO // VI Школа-семинар молодых уче ных "Актуальные проблемы современной неорганической химии и материалове дения", ноябрь 2006, Москва.

7. Коваленко А.А. Синтез нанокомпозита ZnO/NiO // XVII Менделеевская школа конференция студентов-химиков, апрель 2007, Самара, Россия.

8. Коваленко А.А. Синтез наностержней оксида цинка, легированных сурьмой // «Ломо носов-2008», Секция «Фундаментальное материаловедение», апрель 2008, Москва, МГУ.

Оптимизация метода синтеза свинец содержащих замещенных гексаферритов стронция и исследование влияния окислитель ных отжигов на их микроструктуру и магнитные свойства Челпанов В.И.

Руководители: к.х.н., с.н.с. Кнотько А.В., к.х.н., асс. Гаршев А.В.

Магнитные материалы на основе SrFe12O19, открытые в середине ХХ века, до сих пор находят широкое применение в электронной технике, в основном, вследствие малой стоимости и простоты синтеза. Одной из важнейших характеристик магнитного материала является коэрцитивная сила. Она может быть увеличена введением в материал немагнит ных добавок, действующих как центры пиннинга доменных стенок: например, ожидается, что в твердых растворах на основе М-гексаферрита будет эффективно образование вторых фаз при окислении свинца, изоморфно замещающего стронций или барий. После проведе ния окислительного отжига в матрице твёрдого раствора образуются примесные фазы вследствие окисления части свинца Pb2+ до Pb4+ и формируется композит «магнитная мат рица – немагнитное включение». Последние могут являться вышеупомянутыми центрами пиннинга магнитной доменной стенки и значительно влиять на коэрцитивную силу мате риала. Основная сложность синтеза подобного материала заключается в необходимости получения изначально однофазного образца с равномерным распределением свинца по образцу. При этом необходимо исключить окисление свинца на стадии синтеза при низ ких температурах (~700С) и его испарение, ведущее к нарушению стехиометрии, при бо лее высоких. Для достижения указанной цели применялись различные методы синтеза (керамический, золь-гель метод Пичини, криохимическая сушка) с различными условиями синтеза (температурой, временем и атмосферой отжигов, а также формой (порошок, таб летка, таблетка с присыпкой) образцов).

В связи с вышесказанным в качестве цели нами было выдвинуты разработка и оп тимизация метода синтеза свинец содержащих замещенных гексаферритов и оптимизация условий окислительного отжига для максимального увеличения коэрцитивной силы. Пе ред нами были поставлены задачи по синтезу и исследованию твердых растворов сле дующего общего состава: Sr1-xPbxFe12-уAlyO19 и исследованию влияния окислительных от жигов на их микроструктуру и магнитные свойства.

Алюминий вводился в образцы для модификации их структуры. Меньший, чем же лезо, алюминий, изоморфно замещая его, может привести к понижению кислородной про водимости образцов, что облегчит предотвращение окисления материала на стадии синте за и позволит несколько модифицировать микроструктуру образующихся в результате окислительных отжигов немагнитных включений.

Для однофазных образцов проводились окислительные отжиги при 500 и 700° C с различной выдержкой, с не разогретой и разогретой заранее печью. Фазовый состав об разцов исследовался методом РФА, микроструктура и локальный элементный состав – методом растровой электронной микроскопии и рентгеновского микроанализа, магнитные свойства измерялись на весах Фарадея.

Образцы общего состава Sr1-xPbxFe12-уAlyO19 синтезированные керамическим мето дом по данным РФА получились однофазные, однако РЭМ и рентгенолокальный микро анализ показали в них неравномерность распределения алюминия, что вероятно связано с низкой реакционной способностью его оксида, использовавшегося как прекурсор в синте зе при керамическом методе. В связи с этим были проведены синтезы образцов данного состава цитратным золь-гель методом Пичини и криохимическими методами (криоосаж дение, сублимационная сушка). Выявлено, что при использовании золь-гель метода Пи чини крайне сложно осуществить синтез так, чтобы избежать нарушения стехиометрии в процессе сжигания геля. Ряд отжигов прекурсоров полученных методом криохимической сушки показал, принятие некоторых мер приводит к минимизации отклонения от стехио метрии. Присутствие второй фазы соответствует этому отклонению. А комбинация раз личных методов гомогенизации в ходе одного синтеза вкупе с превентивным изменением стехиометрических соотношений прекурсоров позволил получить в итоге однофазный гексаферрит.

В результате окислительных отжигов на некоторых образцах было выявлено обра зования частиц второй фазы в объеме частиц образца, соответствующие магнитные иссле дования показали значительное изменение магнитных свойств образцов после проведения окислительных отжигов.

Публикации студента:

1. A. V. Knotko, A. V. Garshev, A. A. Meledin, V. I. Chelpanov, O. A. Syzgantseva, D. D.

Zaitsev, and V. I. Putlyaev Oxidation of SrFe12O19-Based Solid Solutions with Double Het erovalent Cation Substitution // Inorganic Materials, 2006, Vol. 42, No. 8, pp. 918–923.

2. Меледин А.А., Челпанов В.И. Синтез Pb – содержащих твердых растворов на основе SrFe12O19 с дополнительным гетеровалентным катионным замещением //  XII Меж дународная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов 2005», апрель 2005, Москва.

3. Челпанов В.И., Гаршев А.В., Кнотько А.В. Синтез Pb – содержащих твердых раство ров на основе SrFe12O19 с дополнительным гетеровалентным катионным замещением // Актуальные проблемы современной неорганической химии и материаловеде ния, ноябрь 2005, Звенигород.

4. Кнотько А.В., Гаршев А.В., Пулькин М.Н., Кирдянкин Д.И., Челпанов В.И., Меледин А.А, Путляев В.И. Внутреннее окисление ряда оксидных твердых растворов как ме тод создания нанокомпозитовна их основе // Международная конференция «Совре менное материаловедение: достижения и проблемы», сентябрь 2005, Киев.

5. А.В. Кнотько, А.В. Гаршев, А.А. Меледин, В.И. Челпанов, О.А. Сызганцева, В.И. Пут ляев Микроструктурный эффект окисления Pb-содержвщих твердых растворов на основе SrFe12O19 //XIV Российский симпозиум по растровой электронной микро скопии и аналитическим методам исследования твердых тел РЭМ’2005, май-июнь 2005, Черноголовка.

6. A.V. Garshev, A.V. Knotko, M.N. Pulkin, D.I. Kirdyankin, V.I. Chelpanov, A.A. Meledin and V.I. Putlyaev Effect of Pb-dopingon microstructure and properties of Sr-hexaferrites // The 10th European Conference on Solid State Chemistry, august-september 2005, Shef fild, United Kingdom.

7. Кнотько А.В., Смирнов Е.А., Челпанов В.И., Меледин А.А., Гаршев А.В., Путляев В.И., Куклин А.И. Внутреннее окисление как способ управления функциональными ха рактеристиками твердых растворов на основе М-гексаферрита // VI Международ ная научная конференция «Химия твердого тела и современные микро- и нано технологии», сентябрь 2006, Кисловодск.

8. Челпанов В.И., Гаршев А.В., Кнотько А.В. Синтез Pb – содержащих твердых рас творов на основе SrFe12O19 с дополнительным гетеровалентным катионным замеще нием // VI Школа молодых ученых «Актуальные проблемы современной неорга нической химии и материаловедения», ноября 2006, Москва.

9. A.V. Knotko, A.V. Garshev A.A. Meledin, V.I. Chelpanov, E.A. Smirnov, D.D. Zaytsev, V.I. Putlayev, A.I. Kuklin Synthesis by internal oxidation reaction of the nanocomposites «Magnetic M-hexaferrite matrix – nonmagnetic inclusion» for control of the its magnetic properties // Structural chemistry of partially ordered systems, nanoparticles and nano composites. Topical meeting of the European ceramic society, июнь 2006, Санкт Петербург.

10. Челпанов В.И., Гаршев В.И., Кнотько А.В. Синтез Pb – содержащих твердых раство ров на основе SrFe12O19 с дополнительным катионным замещением // VI Школа мо лодых ученых «Актуальные проблемы современной неорганической химии и ма териаловедения», ноябрь 2006, Москва.

11. Челпанов В.И., Гаршев А.В., Кнотько А.В. Синтез Pb – содержащих твердых раство ров на основе SrFe12O19 с дополнительным гетеровалентным катионным замещением // XIII Международная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов-2006», апрель 2006, Москва.

12. Челпанов В. И. Синтез и исследование твердых растворов на основе (Sr,Pb)Fe12О19 с дополнительным катионным замещением // XIV Международная конференция сту дентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов-2007», апреля 2007, Москва.

13. Кнотько А.В., Меледин А.А., Челпанов В.И., Смирнов Е.А., Кирдянкин Д.И., Давыдо ва И.Б., Гаршев А.В., Путляев В.И., Куклин А.И. Химическое управление внутренним окислением некоторых оксидных твердых растворо. // Международная конференция “HighMatTech-2007”, октябрь 2007, Киев.

14. Челпанов В.И., Кнотько А.В., Гаршев А.В. Оптимизация метода синтеза свинец со держащих замещенных гексаферритов стронция и исследование влияния окислитель ных отжигов на их магнитные свойства // XV Международная конференция сту дентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов-2008», апрель 2008, Москва.

Гидротермальный синтез вискеров на основе V2O и исследование их физико-химических свойств Балахонов С.В.

Руководитель: д.х.н., проф. Чурагулов Б.Р.

Современное развитие молекулярной наноэлектроники проявляет тенденцию к уменьшению габаритов цифровых микроустройств, основным препятствием чему является сложность уменьшения размеров источников питания, без потери при этом их электрохи мических свойств. Решение проблемы следует искать в использовании «мертвых» объемов приборов. Обладая превосходными электрохимическими характеристиками, пленочные электроды нового поколения на основе V2O5 способны заполнять «мертвые» пространства устройств за счет своих компактных размеров.

Целью настоящей работы - разработка методики синтеза вискеров на основе оксидов ванадия гидротермальным (ГТ) и гидротермально-микроволновым (ГТ-МВ) методами, а также исследование их физико-химических свойств.

В качестве прекурсора использовали ксерогель V2O5·nH2O, полученный в результате добавления кристаллического V2O5 к 15% раствору H2O2, который далее перемешивали с насыщенными растворами Ba(NO3)2, Mg(NO3)2, Zn(NO3)2. Образованные металл замещенные ксерогели, а также исходный ксерогель V2O5·nH2O, подвергали ГТ обработке в автоклаве при температурах 200-250С в течение 10-48 часов и ГТ-МВ обработке при дав лении 10 атм. в течение 30 мин.

Методами сканирующей (СЭМ) и просвечивающей (ПЭМ) электронной микроско пии установлено, что вискеры, синтезированные ГТ методом, представляли собой волокна с толщиной ~ 50-100 нм и длиной 3-4 мм (аспектное отношение достигало 40000/1). Вискеры, полученные ГТ-МВ методом, обладали меньшей длиной и более узким распределением по ширине кристаллов, что связано с особенностями используемого метода синтеза.

Согласно данным РСМА установлен элементный состав вискеров MxV2O5·nH2O (M=Mg2+, Ba2+, Zn2+, H+). Метод РФЭС показал, что в незамещенном образце H-вискеров присутствует ванадий только со степенью окисления 5+, однако наличие катионов металла в структуре прекурсора приводит к частичному восстановлению до формы V4+.

Положения пиков на рентгенограммах вискеров, синтезированных ГТ методом, сви детельствует о том, что структура этих соединений различна.

Исследована термическая стабильность полученных образцов. Согласно данным ТГА и РФА установлено, что вплоть до температуры ~280°С происходит трансформация структуры вискеров с потерей кристаллизационной воды, после чего образуется фаза V2O5.

Характер зависимостей сопротивления образцов Ba-замещенных и H-вискеров от температуры, а также данные УФ-видимой спектроскопии, свидетельствуют о том, что эти кристаллы являются примесными полупроводниками.

Методами гальваностатического циклирования и вольтамперометрии исследованы электрохимические свойства Ba-замещенных вискеров. Основным преимуществом данно го объекта можно назвать стабильность высокой величины разрядной емкости (~ мАч/г).

Таким образом, синтезированные вискеры являются перспективным электрохими ческим материалом, который может использоваться в качестве катода в литий-ионных ак кумуляторах нового поколения.

Публикации студента:

1. С.В. Балахонов, Б.Р. Чурагулов, Е.А. Гудилин Селективная очистка водных растворов от ионов тяжелых металлов с использованием H-формы тодорокита, синтезирован ной гидротермальным методом // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, 2008, № 2, стр. 83-87.

2. Т.Л. Кулова, А.М. Скундин, С.В. Балахонов, Д.А. Семененко, Е.А. Померанцева, А.Г.

Вересов, Е.А. Гудилин, Б.Р. Чурагулов, Ю.Д. Третьяков Исследование электрохимиче ского внедрения лития в структуру вискеров на основе барий-ванадиевой бронзы BaV8O21-x // Защита металлов, 2008, Т. 44, № 1, стр. 39.

3. С.В. Балахонов, Б.Р. Чурагулов Гидротермальный синтез и исследование физико химических свойств ионных сит на примере MnO2 со структурой тодорокита и виске ров на основе V2O5 // Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE), 2008, Т. 57, № 1, стр. 65-71.

4. С.В. Балахонов, Ю.В. Коленько, Б.Р. Чурагулов, Е.А. Гудилин, А.Г. Вересов, академик Ю.Д. Третьяков Морфологические особенности и ионно-обменные свойства H-формы тодорокита // Доклады Академии Наук, 2006, Т. 409, № 1, стр. 101-105.

5. Балахонов С.В., Чурагулов Б.Р. Гидротермальный синтез вискеров BaV8.5O22.25 для соз дания катодного материала нового поколения // VII Конференция молодых ученых «Актуальные проблемы современной неорганической химии и материаловедения», ноябрь 2007, Звенигород.

6. С.В.Балахонов, Б.Р. Чурагулов Гидротермальный синтез вискеров BaV8.5Oy•nH2O и ис следование их физико-химических свойств // 6 Всероссийская школа-конференция «Нелинейные процессы и проблемы самоорганизации в современном материало ведении», октябрь 2007, Воронеж.

7. Балахонов С.В., Гудилин Е.А., Чурагулов Б.Р., Третьяков Ю.Д. Гидротермальный син тез вискеров на основе оксида ванадия (V) для создания катодного материала нового поколения // XVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, сентябрь 2007, Москва.

8. Балахонов С.В., Чурагулов Б.Р. Гидротермальный синтез и исследование физико химических свойств ионных сит на примере MnO2 со структурой тодорокита и виске ров на основе V2O5 // XVII Менделеевская конференция молодых ученых, апрель 2007, Самара.

9. Балахонов С.В. Гидротермальный синтез вискеров на основе V2O5 для создания катод ного материала нового поколения // «Ломоносов-2007», Секция «Фундаментальное материаловедение», апрель 2007, Москва, МГУ.

10. Балахонов С.В., Померанцева Е.А., Гудилин Е.А., Чурагулов Б.Р. Гидротермальный синтез новой фазы вискеров на основе V2O5 // VI школа молодых ученых «Актуаль ные проблемы современной неорганической химии и материаловедения», ноябрь 2006, Москва.

11. С.В. Балахонов, Б.Р. Чурагулов, Е.А. Гудилин Селективная очистка водных растворов от ионов тяжелых металлов с использованием H-формы тодорокита, синтезирован ного гидротермальным методом // Нелинейные процессы и проблемы самооргани зации в современном материаловедении, ноябрь 2006, Астрахань.

12. Д.А. Семененко, С.В. Балахонов Синтез и исследование свойств композитных функ циональных материалов на основе V2O5·nH2O // Конкурс инновационных проектов студентов и аспирантов «Индустрия наностистем и материалы», сентябрь 2006, Звенигород.

13. Sergey V. Balakhonov, Yury V. Kolen’ko, Evgeny A. Goodilin, Bulat R. Churagulov. Physi cal-chemical properties of hydrothermally prepared todorokite-type manganese oxides. // Sev enth International Conference on Solvothermal Reactions (ICSTR), 2006, Sendai, Japan.

14. Балахонов С.В. Исследование сорбционных свойств различных форм диоксида марганца со структурой тодорокита, полученных гидротермальным методом // «Ломоносов 2006», Секция «Фундаментальное материаловедение», апрель 2006, Москва, МГУ.

15. Балахонов С.В. Гидротермальный синтез микропористых оксидов марганца со струк турой бирнессита и тодорокита // «Ломоносов-2005», Секция «Фундаментальное материаловедение», апрель 2005, Москва, МГУ.

16. Балахонов С.В., Чурагулов Б.Р. Гидротермальный синтез и исследование физико химических свойств вискеров на основе V2O5 // XVIII Менделеевская конференция молодых ученых, апрель 2008, Белгород.

17. Балахонов С.В., Чурагулов Б.Р. Гидротермальный и гидротермально-микроволновой синтез вискеров MxV2O5+x·nH2O (M=Mg2+, Ba2+, Zn2+, H+) и исследование их физико химических свойств // «Ломоносов-2008», Секция «Фундаментальное материалове дение», апрель 2008, Москва.

Синтез и исследование новых сложных оксидов кобальта с перовскитоподобной структурой Напольский Ф.С.

Руководитель: к.х.н., доцент Истомин С.Я.

Сложные оксиды 3d-металлов с перовскитоподобной структурой обладают целым рядом полезных для практического применения физических и химических свойств. В ча стности, сложные оксиды кобальта благодаря наличию кислородных вакансий в структу ре, высокой каталитической активности в процессе восстановления кислорода и достаточ ной химической стабильности могут быть использованы в качестве катодов твердооксид ных топливных элементов.

Целью настоящей работы являлся синтез, изучение кристаллической структуры, а также высокотемпературной электропроводности и термомеханических свойств сложных кобальтсодержащих оксидов с перовскитоподобной структурой с целью определения воз можности их использования в качестве катодов твердооксидных топливных элементов.

Объектом исследования были выбраны 314 фазы Sr3YCo4-xMxOz где M = Ni, Fe. Образцы были синтезированы цитратным методом с последующим отжигом при 900°С в течение 24 часов и повторным отжигом при 1100°С в течение 48 часов.

Fe-содержащие образцы кристаллизуются в структуре 314-фазы (для x = 1.0, 2.0) с параметрами элементарной ячейки a 2aпер, c 4aпер, где aпер – значение параметра ячейки идеального перовскита. Для состава x = 3.0 происходит образование кубического перов скита с параметром ячейки a aпер.

На дилатометрических кривых Sr3YCo4-xFexOz наблюдается два линейных участка (25 – 400°С и 400 – 900°С). Для Sr3YCo4O10.5 значения коэффициентов термического рас ширения на этих участках составляют соответственно 17.7 ppm·K-1 и 21.7 ppm·K-1. При замещении Co на Fe происходит уменьшение КТР в низкотемпературной области до 16. ppm·K-1 для x = 1.0 и 14.6 ppm·K-1 для x = 3.0. При t 400°C КТР возрастает вплоть до ppm·K-1 вследствие уменьшения содержания кислорода в фазе.

Образцы Sr3YCo4-xFexO10.5+y обладают высокой электропроводностью при темпера туре 900°C вплоть до 140 S/cm для Sr3YCo3FeO10.5. С увеличением содержания железа наблюдается уменьшение электропроводности при высоких температурах.

В случае Sr3YCo4-xNixOz образования 314 фазы не происходит. Однако в ходе рабо ты было установлено, что происходит образование новой фазы Sr2.25Y0.75Co1.25Ni0.75O6.84 со структурой второго гомолога фаз Раддлесдена-Поппера (A1+xBxO3x+1).

На дилатометрической кривой также присутствуют два линейных участка – 200 400°С с КТР 16.55 ppm·K-1 и 400-800°С с КТР 18.9 ppm·K-1. Возрастание КТР связано с изменением кислородного содержания фазы.

На графике электропроводности Sr2.25Y0.75Co1.25Ni0.75O6.84 наблюдается максимум при температуре 400°C, что связано с уменьшением кислородного содержания фазы. В целом данная фаза обладает достаточно высоким значением электропроводности ( S/cm при 900°C).

Публикации студента:

1. Дрожжин О.А., Напольский Ф.С., Истомин С.Я., Антипов Е.В. Синтез и кристалличе ская структура нового сложного оксида кобальта и никеля Sr2.25Y0.75Co1.25Ni0.75O6.84 // Вестник Московского университета, 2007, том 48, № 3, с. 207-211.

2. S.Ya. Istomin, O.A. Drozhzhin, Ph.S. Napolsky, S.N. Putilin, A.A. Gippius and E.V. Anti pov, Thermal expansion behavior and high-temperature transport properties of Sr3YCo4 xFexO10.5 + y, x = 0.0, 1.0, 2.0 and 3.0 // Solid State Ionics, 2008, принят к публикации, doi:10.1016/j.ssi.2008.01.017.

3. Напольский Ф.С., Дрожжин О.А., Истомин С.Я., Антипов Е.В. Синтез и исследование нового сложного оксида Sr2.25Y0.75Co1.25Ni0.75O6 // «Ломоносов-2006», Секция «Фунда ментальное материаловедение», апрель 2006, Москва. МГУ, с. 451.

4. Напольский Ф.С., Дрожжин О.А., Истомин С.Я., Антипов Е.В. Синтез и исследование нового сложного оксида Sr2.25Y0.75Co1.25Ni0.75O6 // XVI Менделеевская школа конференция молодых ученых, апрель 2006, Уфа, с.24.

5. Напольский Ф.С., Дрожжин О.А., Истомин С.Я., Антипов Е.В., Создание новых мате риалов для катодов твердооксидных топливных элементов // XVI Менделеевская школа-конференция молодых ученых, апрель 2007, Самара.

6. Napolsky Ph.S., Istomin S.Ya., Antipov E.V. Synthesis, crystal structure, high-temperature conductivity and coefficient of thermal expansion of new complex oxide Sr2.25Y0.75Co1.25Ni0.75O6.84 // X International Conference «Hydrogen Materials Science & Chemistry of Carbon Nanomaterials», сентябрь 2007, Судак, Украина, с. 954-955.

7. Напольский Ф.С., Получение газоплотных мембран на основе YSZ и нанесение на них GDC-слоя // VII Конференция молодых учёных «Актуальные проблемы совре менной неорганической химии и материаловедения», ноябрь 2007, Звенигород, с.36.

8. Напольский Ф.С., Истомин С.Я., Антипов Е.В., Синтез и исследование новых сложных оксидов кобальта с перовскитоподобной структурой // «Ломоносов-2008» Секция «Фундаментальное материаловедение», апрель 2008, Москва. МГУ, с. 64.

Синтез, микроструктура и сенсорные свойства нанокристаллического SnO2, модифицированного оксидами In2O3, La2O3 и Fe2O Алексеенко Е.А.

Руководитель: к.х.н., доц. Румянцева М. Н.

Высокодисперсная система, образованная полупроводниковым оксидом SnO2 и ок сидами La2O3, In2O3, Fe2O3 представляет интерес для создания чувствительных элементов газовых сенсоров резистивного типа. Величина сенсорного сигнала определяется соста вом, микроструктурой и электрофизическими свойствами материала.

Целью работы являются синтез и исследование микроструктуры нанокристалличе ского SnO2, модифицированного In, La и Fe, а также изучение влияния добавок на сенсор ные свойства при детектировании паров С2Н5ОН, CH3CN и CH3COCH3.

Нанокомпозиты на основе SnO2, содержащие 0 3 мол.% La2O3, In2O3, Fe2O3, син тезированы путём осаждения геля -оловянной кислоты с последующей пропиткой рас творами нитратов соответствующих металлов и термическим отжигом при температурах 300, 500 и 700°С.

Фазовый состав и микроструктура нанокомпозитов исследованы методом рентге новской дифракции. Во всех образцах обнаружена только фаза SnO2 (касситерит). Сред ний размер кристаллитов SnO2 в полученных образцах составляет 429 нм. Размеры зёрен возрастают с температурой отжига. Показано, что введение второго компонента приводит к стабилизации микроструктуры SnO2 и уменьшению размеров кристаллитов. Этот вывод подтвержден данными, полученными методом просвечивающей электронной микроско пии.

Для образцов, отожжённых при 300°С, величина удельной площади поверхности, определенная методом низкотемпературной адсорбции азота, составила 120130 м2/г.

Методом термопрограммируемой десорбции аммиака исследованы кислотные свойства поверхности синтезированных образцов. Введение Fe, La и In приводит к сниже нию общего числа кислотных центров на поверхности SnO2, в первую очередь, за счёт Бренстедовских кислотных центров (Тдесорбции 100 150°С).

Исследована кинетика взаимодействия нанокомпозитов с кислородом. Исследова ния проводились методом измерения проводимости образцов в аргоне и синтетическом воздухе с концентрацией кислорода в смеси 0,5 15% в интервале температур 200400°С.

Обнаружено, что энергия активации хемосорбции кислорода на поверхности нанокомпо зитов SnO2-La2O3 имеет тенденцию к увеличению с ростом содержания La.

Сенсорные свойства образцов по отношению к ацетону, этанолу и ацетонитрилу изучены in situ методом измерения электропроводности в интервале температур 400°С. Измерения проводимости проведены на постоянном токе. Сенсорный сигнал опре деляли из отношения величин проводимости в присутствии паров детектируемых веществ и в воздухе. Нанокомпозиты, отожжённые при температуре 300°С характеризуются мак симальным сенсорным сигналом, что обусловлено большей величиной удельной площади поверхности. Наилучшие результаты получены для систем SnO2 с содержанием In2O3 мол.% по отношению к этанолу, SnO2 с содержанием Fe2O3 3 мол.% по отношению к аце тону, SnO2 с содержанием La2O3 3 мол.% по отношению к ацетонитрилу.

Публикации студента:

1. Алексеенко Е.А. Исследование влияния Fe2O3, La2O3 и In2O3 на сенсорные свойства на нокристаллического SnO2 // «Ломоносов-2007», Секция «Фундаментальное материа ловедение», апрель 2007, Москва.

Изменение дисперсности Pt в системах Pt/Al2O под воздействием лазерного облучения Коложвари Б.А.

Руководитель: к.х.н., с.н.с. Смирнов А.В.

Платиносодержащие системы хорошо известны как катализаторы целого ряда про цессов превращения углеводородов, таких как изомеризация, окисление, ароматизация, гидрирование, дегидрирование и др. Основной характеристикой таких каталитических систем является удельная активность, которая пропорциональна доступной поверхности нанесенной Pt. Поэтому задача получения систем с высокой дисперсностью платины яв ляется важной и актуальной.

В данной работе была предпринята попытка увеличить дисперсность платины в образцах Pt/-Al2O3 путем модификации поверхности оксида алюминия облучением им пульсами эксимерного KrF-лазера (=248 нм.). Свойства исходных и облученных образ цов были охарактеризованы методами РФА, термо-программированной десорбции NH3, адсорбции H2, СЭМ, ИК-спектроскопии адсорбированных молекул-зондов. Каталитиче ские свойства были изучены в процессе конверсии н-гексана в атмосфере водорода.

Установлено, что облучение -Al2O3 не приводит к изменению фазового состава и морфологии поверхности.

С помощью ИК-спектроскопии адсорбированного пиридина установлено, что под воздействием лазерного излучения происходит частичная дегидратация поверхности с об разованием устойчивых дефектных центров, проявляющих льюисовскую кислотность.

Определение доступной поверхности Pt методом адсорбции водорода показало, что нанесение платины на облученный оксид алюминия приводит к большей дисперсности металла, по сравнению с необлученным носителем;

лазерная активация образца Pt/-Al2O так же сопровождается увеличением доступной поверхности благородного металла.

В ходе проведения каталитических экспериментов было обнаружено, что на облу ченных катализаторах процесс конверсии н-гексана смещается в сторону образования продуктов гидрокрекинга, тогда как на необлученных образцах преобладает изомериза ция. Этот результат свидетельствует о меньшем размере частиц Pt в облученных катализа торах.

Таким образом в работе показана вероятность увеличения дисперсности Pt в сис темах Pt/Al2O3 под воздействием лазерного излучения.

Публикации студента:

1. Коложвари Б.А., Зосимова П.А. Устойчивость к отравлению соединениями серы ката литической системы Pt/CoOy-MoOx // «Ломоносов-2006», секция Химия, Москва, ап рель 2006, т. 1, с. 2. Zosimova P.A., Kolojvary B.A., Smirnov A.V., Nesterenko S.N., Ivanova I.I. Effect of Co Ad ditions on Activity and Sulfur Tolerance of Pt-Mo Catalysts // Book of abstracts of the topi cal Meeting «Structural Chemistry of Partially Ordered Systems, Nanoparticles and Nanocomposites», St. Petersburg, Russia, 27-29 June 2006, p. 143.

Гетерометаллические РЗЭ(III)-Ni(II) координационные соединения на базе оснований Шиффа как прекурсоры тонких пленок никелатов РЗЭ Харченко А.В.

Руководители: асп. Макаревич А.М., к.х.н., с.н.с. Максимов Ю.М.

4f-3d гетерометаллические координационные соединения (ГМКС) представляют интерес не только как объекты координационной химии, но и в связи с их использованием в качестве прекурсоров при синтезе сложных оксидных материалов. Преимущества такого подхода состоят в высокой степени гомогенизации и точной стехиометрии металлов компонентов в оксиде. Кроме того, низкая температура разложения комплексов в сочета нии с эффектом эпитаксиальной стабилизации позволяет получать пленки сложных окси дов, неустойчивых при высоких температурах, например, никелатов РЗЭ, сложность по лучения которых связана с проблемой стабилизации никеля в степени окисления +3.

В данной работе исследовались гетерометаллические комплексы (NiQ)LnL3 (H2Q – основание Шиффа;

L- – NO3-, CH3COO-, C4H9COO-;

Ln = Nd, Sm), где комплекс 3d-металла (NiQ) выполняет функцию нейтрального лиганда, насыщая координационную сферу иона РЗЭ в его соединении с лигандами низкой дентатности (LnL3). Центральный ион коорди нирует «лиганд» NiQ через стерически доступные донорные атомы кислорода Q2-, при этом возможно присоединение как одной, так и двух молекул, что зависит от природы Ln3+ и основания Шиффа.

В качестве потенциальных прекурсоров для синтеза пленок никелатов РЗЭ рас смотрены растворы ГМКС на базе следующих оснований Шиффа: H2salen, H2mosalen и H2acacen (основания Шиффа из этилендиамина и салицилового альдегида, орто-ванилина и ацетилацетона, соответственно). Существование ГМКС в растворах и пленках доказано методами масс-спектрометрии с «мягким» способом ионизации: электроспрей ионизации и лазерной десорбционной ионизации. Состав гетерометаллических комплексов, выделен ных в твердом виде, определен по совокупности рентгенофлуоресцентного, рентгенофазо вого, ИК спектроскопического, термогравиметрического, элементного и рентгенострук турного методов анализа. Изучена зависимость растворимости и термической устойчиво сти ГМКС от природы L- и основания Шиффа.

В работе впервые опробован метод электрохимического осаждения пленок гетеро металлических комплексов состава (Nimosalen)Ln(NO3)3 на подложки ITO/стекло. Наи лучшие результаты по синтезу пленок никелатов РЗЭ на подложках (00l)SrTiO3 и (00l)LaAlO3 достигнуты с использованием метода центрифугирования и спиртовых рас творов комплексов (Nimosalen)Ln(NO3)(CH3COO) (Niacacen)Ln(NO3), и (Nimosalen)Ln(C4H9COO)3.



Pages:   || 2 |
 




 
2013 www.netess.ru - «Бесплатная библиотека авторефератов кандидатских и докторских диссертаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.