Электродуговой синтез нанокомпозитов с заданным дизайном

Развит теоретический и экспериментальный аппарат, позволяющий проводить оперативные научно-поисковые работы по синтезу металл-углеродных композитных материалов с заданными свойствами, такими как размер и фазовый состав наночастиц аддитива, степень графитизации углеродной матрицы и структура интерфейса наночастица/матрица. Проведены экспериментальные и теоретические исследования параметров плазмы электродугового газового разряда в гелии, азоте и аргоне. Изучены свойства и морфология синтезируемой сажи. На основе теоретической модели получено радиальное распределение температуры газа, согласующееся с результатами термопарных зондовых измерений. Показано, что при изменении давления в дуговом разряде и изменения состава газа изменяется время пребывания углеродных паров в различных температурных зонах, что приводит к реализации различных условий формирования углеродных наноструктур и позволяет получать сажу с существенно различающимися структурными и физическими свойствами.

Развита методика синтеза полых наночастиц оксида алюминия с заданным размером. На основе экспериментальных данных, а также данных численного моделирования соответствующих процессов предложен и обоснован механизм образования наночастиц различного размера, связанный с изменением времени пребывания паров углерода-алюминия в различных температурных интервалах.  Предложен способ синтеза многокомпонентных магнитных нанокомплексов. Предложен новый подход для синтеза композитных наночастиц. Полученные нанокомплексы могут применяться в качестве каталитических систем для очистки сточных вод от органических загрязнений.

Принципиальная схема электродуговго синтеза нанокомпозитов с заданным дизайном.

Руководитель работы – д. ф.-м. н., Смовж Д.В., тел. +7 (913) 921-95-55.