Нанокомпозитные органоминеральные гибридные материалы
Характеристика смесительных технологий получения нанокомпозитов. Определение сущности золи – коллоидной дисперсии твердых частиц в жидкости. Ознакомление с алкоксидным методом золь-гель синтеза. Рассмотрение механизма формирования силанольных групп.
Рубрика | Химия |
Вид | статья |
Язык | русский |
Дата добавления | 29.06.2017 |
Размер файла | 558,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
4. Влияние различных факторов на структуру и свойства гибридных материалов
4.1 Упаковка сферических наночастиц наполнителя
Система пор в твердом теле всецело определяется характером упаковки первичных частиц. Так, например, при плотневшей гексагональной упаковке сферических частиц между расположенными в плоскости ближайшими тремя тетраэдрическими пустотами находится октаэдрическая пустота. При последующих наслоениях над октаэдрической пустотой возникает снова октаэдрическая пустота. Накрадывающиеся друг на друга октаэдрические пустоты образуют каналы, пронизывающие все тело вещества во взаимно перпендикулярных направлениях [136].
В кубических структурах плотнейшей упаковки можно также указать на образование взаимосвязанных каналов. В упаковках данного типа объем пустот составляет 25,95 %. Отсюда можно рассчитать объемную массу материала (с):
,
где -- кристаллографическая плотность материала, используемого в качестве основы.
L -- доля пустот в структуре упаковки.
Если наиболее легкие среди огнеупорных материалов имеют кристаллографические плотности, близкие к 3 г/см3, то объемная масса продукта с плотнейшей упаковкой составит 2,2 г/см3. Отсюда для получения материалов с объемной массой меньшей 0,5 г/см3, необходимо добиться пористости большей 83 %.
Попытаемся проанализировать, в каких системах упаковки можно достигнуть искомой пористости.
Обычно с уменьшением координационного числа упакованных частиц растет объем пор в них. В случае плотнейших упаковок координационное число упаковки равно 12. Рассмотрим следующие варианты координационных чисел упаковки. Классически, плотность такой упаковки составляет 74%, соответственно пористость такой упаковки равна 26%. Для монодисперсных материалов более плотной упаковки не бывает.
Координационное число 8. Кубическая объёмно-центрированная упаковка. В отличие от плотных упаковок она имеет рыхлую структуру. Здесь шары в плоском слое не соприкасаются друг с другом, а находятся на расстоянии 0,155R, Мотив постройки данной структуры характеризуется тем, что шары второго слоя опушены в пустоты нижележащего слоя. Третий слой повторяет первый, а четвертый -- второй и т.д. Такой тип упаковки представляет свой оптимальный вариант пространственного расположения шаров с координационным числом 8 и обладает более низким процентом заполнения ее объема. Объем пор составляет 31,98 %.
Координационное число 6. Простая кубическая упаковка. Глобулярные структуры с координационным числом 6 построены путем последовательного наложения шаров, упакованных по квадратной сетке так, что центры шаров второго слоя располагаются строго над центрами шаров первого, третьего -- над центрами второго и т.д. Пора в такой упаковке заключена между восьмью контактирующими шарами и имеет шесть горл, близких по форме к четырехугольным. При этом образуется более рыхлая структура, в которой объем пор составляет 47,64%,
Координационное число 4. Упаковка типа алмаза и льда. Данная упаковка наибо-лее рыхлая из всех рассмотренных. Построена она из слоев шаров, раздвинутых друг от друга в плоскости. Шары следующего слоя находятся между шарами первого слоя. Цен-тры шаров третьего слоя расположены строго над центрами шаров второго. Четвертый слой расположен точно над первым и т.д. В результате такой упаковки объем пустот составляет 65,99 %. В пределе (с уменьшением координационного числа) каждая сим-метрично построенная структура с заранее определенной системой пор должна перейти в хаотично сложенное тело с набором пор различных как по форме, так и по размеру. Границей такого перехода можно считать упаковку с координационным числом 3.
Координационное число 3. Данная упаковка представляет собой очень ажурные, рыхлые образования с непрерывным трехмерным каркасом. Пористость этой структуры составляет 81,5 %. Таким образом, опираясь только на различные виды упаковки сферических частиц, не удается достигнуть требуемой пористости, и тем более достичь плотности менее 0,2 г/см3.
Однако, если допустить образование смешанной упаковки с координационным числом 2 и 3, то есть, когда некоторые частицы в рассматриваемой упаковке присутствуют в виде коротких цепочек, состоящих минимум из трек частиц. Для таких упаковок можно достичь пористости - 95 %. Зависимость пористости от координационного числа при различных способах укладки сфер представлена на рис. 13, откуда видно, что пористость обратно пропорциональна величина координатного числа.
Рис. 13. Зависимость пористости упаковки сферических частиц от координационного числа n и 1/n.
В настоящее время материалы, в которых на долю пор приходится большая часть их объема, встречаются довольно часто, особенно различных сорбентов. Так, например, пористость силикагелей варьируется от 36 до 84 % [152,153]. Впервые в 1931 Kistler S.S. в журнале «The Journal of Physical Chemistry» описал приготовление сверхлегкого аэрогеля с пористостью 99 %. Пористость аэросилов достигает 95-98 % [137]. Аналогичные структуры формируются при диспергировании с помощью ПАВ волокнистых кристаллических силикатов типа хризотила. Образующиеся при этом отдельные волокна трубчатого типа с диаметром 18 мкм, вследствие переплетения создают очень рыхлые устойчивые коллоидные дисперсии с высоким значением пористости [157]. По-видимому, подобное сетчатое строение имеют лиогели, аэросилы и некоторые, особенно рыхло-упакованные, ксерогели, глобулярные цепочки которых связаны между собой так, что их число контактов для большинства глобул равно 2. Для придания жесткости скелету геля, число соприкосновений частиц с соседними, в узлах такой сетки, должно быть равно 3. Но в любом случае, такие структуры, построенные на основе сферических частиц, не будут обладать достаточной жесткостью.
Поэтому наиболее перспективным способам получения пористых материалов является применение различных волокон. Исходя из графика зависимости пористости б (%) от координационного числа n сферических частиц, приведенного на рис. 13, можно получить следующую зависимость:
,
Коэффициенты в этом уравнении имеют следующие значения: б?=7,7633; B=221,95, R2=0,9958. Поскольку уравнение этой кривой имеет особую точку, то можно рассчитать предельное значение координационного числа, при котором объем пустот будет равен 100%. Величина n0=2,398±0,008. Физический смысл этой величины заключается в том, что в структурах дисперсных наносистем при координационном числе меньше этой величины отсутствует сколько-нибудь жесткая структура каркаса материала собранного из отдельных наночастиц, или они собираются только в цепочечные структуры, в которых реализуется координационное число 2.
В последние десятилетия бурное развитие вычислительной техники привело к созданию принципиально нового мощного средства исследования физических процессов - вычислительного эксперимента. В условиях, когда теоретические методы наталкиваются на серьезные трудности, а практические эксперименты либо чрезмерно трудоемки, либо принципиально невозможны, численное моделирование оказывается единственным способом изучения рассматриваемых процессов. Создание компьютерных моделей стало в настоящее время признанным и быстро развивающимся направлением в науке и технике. Применение моделирования по сравнению с традиционными лабораторными методами экономит средства и время работы. В исследованиях, основанных на вычислительных экспериментах, решающую роль играет представление физического явления в виде соответствующей математической модели, вычислительного алгоритма, компьютерной программы. Математическая модель в вычислительном эксперименте является одновременно исследуемым материалом и алгоритмом его проведения. В работе [138] показано, что одним из широко распространенных методов построения математических моделей является моделирование с помощью частиц, или метода частиц.
Указывается также, что при правильном использовании метод частиц в состоянии продемонстрировать свои явные преимущества. На основе накопленного теоретического и экспериментального материала [138-140] построена компьютерная модель дисперсных систем, основанная на методе частиц.
Метод частиц является общим для класса моделей, в которых дискретное описание физических явлений включает рассмотрение взаимодействующих частиц. Любую классическую систему можно описать, зная положения и скорости частиц, которые ее составляют, и закон их взаимодействия. Каждая частица имеет ряд сохраняющихся характеристик (например, массу и размер) и меняющихся характеристик (например, положение и скорость).
В качестве объекта численного исследования дисперсных систем методом компьютерного моделирования был выбран порошок алюминия. Это обусловлено тем, что частицы алюминия имеют сферическую форму. В результате проведенных вычислений были получены различные степени объемного наполнения под действием сжимающей силы. Из представленных на рис. 14 данных распределения координационных чисел для различных объемных наполнений порошка следует, что предельное объемное наполнение порошка, равное 64%, соответствует состоянию, когда более чем 40% частиц имеет координационное число 12.
Рис. 14. Распределения координационных чисел для различных объемных наполнений порошка: 1 - 0.56; 2 - 0.58; 3 - 0.60; 4 - 0.62; 5 - 0.64.
Компьютерная модель также дает возможность изучать природу контактов между частицами в дисперсной системе. Были проведены вычислительные эксперименты по исследованию расстояния между "контактирующими частицами". На рис. 15 представле-ны распределения числа парных контактов в зависимости от расстояния между частица-ми для различных объемных наполнений. Из рисунка следует, что для всех объемных наполнений зависимость распределения парных контактов частиц от расстояния между ними имеет два максимума. Уменьшение объемного наполнения системы приводит к смещению максимумов в область большего расстояния между частицами.
Рис. 15. Распределения парных контактов частиц в зависимости от расстояния между ними для различных объемных наполнений системы: 1 - 0.64; 2 - 0.62; 3 - 0.60; 4 - 0.56
Хранение и переработка порошка в реальных условиях сопровождается поглощением им влаги из окружающей среды в результате адсорбции паров воды на поверхности частиц и ее капиллярной конденсации в порах материала. Образование жидкой фазы приводит к появлению жидких "мостиков" и капиллярных сил между частицами порошкообразного материала. Эти силы оказывают существенное влияние на поведение и свойства порошков и дисперсных композиций как при хранении, так и при использовании в технологических процессах. При этом значительное влияние на величину сил оказывают различные параметры частиц, и, в частности, их размеры и форма, обуславливающие тип "контакта" частиц. Следовательно, определение влияния геометрических параметров частиц порошка на величину капиллярных сил, действующих между ними, позволит полнее прогнозировать свойства и поведение порошкообразных компонентов, а также будет способствовать получению на их основе дисперсных материалов с заданными свойствами.
Предложенный метод позволяет также определить количество жидкости в капиллярных "мостиках" между частицами и величину капиллярного давления как параметра, определяющего одну из составляющих капиллярных сил [141]. В качестве расчетной ячейки было рассмотрено капиллярное взаимодействие двух соединенных жидким "мостиком" частиц, имеющих формы сферы, конуса и плоскости. Значительное число различных типов "контакта" частиц в реальных дисперсных системах может быть описано с помощью выбранных форм.
Величина капиллярной силы при этом, как и в случае сферических частиц одинако-вого размера, зависит от двух составляющих. Первая определяется поверхностным натяжением жидкости, действующим по периметру смачивания. Вторая составляющая обусловлена наличием в жидкости разряжения или давления, описываемого уравнением Лапласа и возникающего вследствие искривления поверхности "мостика".
Видно, что во всех случаях рост количества жидкости сопровождается появлением максимума капиллярных сил. Увеличение капиллярных сил происходит и с ростом отношения размеров частиц (рис. 16), сопровождающимся также приближением величин сил к значениям, соответствующим "контакту" частиц типа "сфера-плоскость". Однако с ростом отношения размеров частиц, наблюдается снижение его влияния на капиллярные силы, особенно при больших объемах жидкого "мостика", когда различия в величинах сил становятся незначительными. На основании полученных данных было не только качественно подтверждено, но и количественно показано влияние различия в размерах частиц на величину капиллярных сил, действующих между ними.
Рис. 16. Зависимость капиллярной силы от объема жидкого "мостика" при взаимодействии частиц типа "сфера-сфера". Радиус частицы равен 5 мкм. Отношение радиусов частиц равно: 1 - 100, 2 - 10, 3 - 5, 4 - 2.5, 5 - 1.
С помощью полученных уравнений были определены зависимости капиллярных сил от количества жидкости в "мостике" для рассмотренных типов "контакта" частиц (рис. 17). В качестве капиллярной жидкости рассматривалась вода. Для всех типов "контакта" величина зазора между частицами равнялась 0.01 мкм, угол смачивания составлял 0°. Из рис. 17 видно, что тип "контакта" частиц оказывает существенное влияние на величину капиллярной силы. Его влияние возрастает с увеличением объема "мостика".
Рис. 17. Зависимость капиллярной силы от объема жидкого "мостика" для различных типов "контакта" частиц: 1 - "плоскость-плоскость" (d = 0.2 мкм), 2 - "сфера-плоскость" (R = 0.5 мкм), 3 - "сфера-сфера" (R1 = R2 = 0.5 мкм), 4 - "конус-конус" (в1 = в2 = 150°), 5 - "конус-плоскость" (в = 90°), 6 - "конус-конус" (в1 = в2 = 90°).
На основе предложенных моделей были описаны и экспериментально проверены реологические свойства органо-минеральных нанодисперсий и возможности получения на их основе токопроводящих полимерных композитов [142,143].
4.2 Упаковка волокнистых наночастиц наполнителя
Неоднородная структура является одним из важнейших факторов, предопределяющих механическое поведения армированных, дисперсно-упрочненных нанокомпозитов при нагружении. В настоящее время существует потребность моделирования пространственных структур нанокомпозитов с целью прогнозирования их эффективных упругих и прочностных характеристик. Исключение возможности получения слабопредсказуемых результатов особенно актуально для задач генерации материалов с высокими объемными долями волокон, достижение которых становится возможным благодаря использованию специально сконструированных итерационных процедур упорядочения армирующих элементов.
Синтез фрагментов случайной структуры волокнистых нанокомпозитов, армирующими элементами для которых являются круглые в поперечном сечении волокна, связан со случайным размещением непересекающихся гладких дисков на плоскости. В работах [144,145] подробно описаны различные способы генерации волокнистых и дисперсно-упрочненных материалов. Для определения закономерностей образования разреженных и плотноупакованных структур армированных нанокомпозитов, и оценки влияния факторов влияющих на их свойства, были реализованы следующие алгоритмы.
Алгоритм 1 (метод статистических испытаний). В исследуемом фрагменте (как правило, единичном квадрате), случайным образом размещается волокно. Если сгенерированное волокно не выходит за границы фрагмента, то координаты его центра фиксируются. При синтезе следующих волокон производится проверка пересечения с ранее размещенными волоками. В случае одновременного выполнения двух условий: отсутствия пересечений со всеми армирующими элементами и принадлежности исследуемому фрагменту сгенерированное волокно «включается» в структуру композита. При достижении необходимой или максимально возможной объемной доли, а также до выполнения условия превышения числом неудачных попыток размещения армирующих элементов предельного значения.
Алгоритм 2 (дополнительное смещение волокон при «жестких» границах фрагмента). Этот алгоритм является модификацией метода «радиального гравитационного поля», особенности программной реализации которого подробно описаны в работе [144]. Синтез случайной структуры осуществляется дополнительным взаимным перемещением вдоль прямой, соединяющей центры поперечных сечений, вновь и ранее сгенерированных волокон на расстояние, гарантирующее отсутствие пересечений со всеми структурными элементами. Полностью исключается выход какой-либо части поперечного сечения армирующего элемента за границы области: если в процессе коррекции размещения какое-либо волокно соприкасается с границей фрагмента, то его перемещение возможно только вдоль этой границы. Генерация волокон и модификация их расположения производятся до создания случайной структуры с заданным объемным наполнением или достижения числом дополнительно перемещаемых волокон некоторого предельного значения.
Важной характеристикой случайной структуры композитов является объемная доля армирующего наполнителя. Для определения предельной объемной доли волокон необходимо выбрать параметр, в качестве которого для алгоритма 1 может быть использовано общее количество неудачных попыток размещения волокна, а для алгоритма 2 - относительное число дополнительно перемещаемых волокон (нормировка осуществляется к общему количеству волокон) в сгенерированной структуре композита. Выход зависимостей объемной доли от этих параметров (рис. 18) на горизонтальные асимптоты соответствует моменту достижения предельного объемного наполнения при заданной относительной толщине гарантированной прослойки матрицы d/R (R -- радиус волокна), окружающей каждое волокно.
Рис. 18, Зависимость объемного наполнения композита от относительного числа дополнительно перемещаемых волокон. Толщина гарантированной прослойки матрицы d/R составляет; 1 - 0,0; 2 - 0,1; 3 - 0,3; 4 - 0,6 и 5 - 1,0 [145].
В табл. представлены полученные в результате осреднения по 20 независимым реализациям случайной структуры композитов предельные объемные доли круглых в поперечном сечении волокон одинакового диаметра, окруженных прослойками материала матрицы различной толщины. Размер гарантированной прослойки матрицы является параметром, зависящим от природы компонентов нанокомпозита, технологии получения материала, состава и свойств специальных покрытий и адгезионных композиций, наносимых на армирующий наполнитель в процессе изготовления композита, от параметров двойного электрического слоя или характера ван-дер-ваальсовых сил. Как видим, увеличение толщины гарантированной прослойки до размера, соответствующего радиусу волокна, приводит к снижению более чем в два раза предельной объемной доли.
Предельные объемные доли круглых в поперечном сечении волокон
Гарантированная прослойка матрицы d/R |
0.00 |
0.10 |
0.20 |
0.30 |
0.40 |
0.50 |
0.60 |
0.70 |
0.80 |
0.90 |
1.00 |
|
Алгоритм 1 |
0.53 |
0.48 |
0.44 |
0.40 |
0.37 |
0.34 |
0.31 |
0.29 |
0.27 |
0.25 |
0.24 |
|
Алгоритм 2 |
0.80 |
0.73 |
0.66 |
0.61 |
0.55 |
0.51 |
0.48 |
0.45 |
0.42 |
0.40 |
0.37 |
В реальных композитах объемная доля армирующего наполнителя, как правило, составляет 0,60-0,70, а в высоконаполненных материалах - до 0,80-0,85. Для получения фрагментов случайной структуры с объемным наполнением, превышающим vf = 0,50, был использован алгоритм 2, в рамках которого предусмотрена итерационная процедура дополнительного смещения волокон. Было обнаружено, что значение = 0,80 (волокна одинакового поперечного сечения без гарантированной прослойки) превосходит максимально возможную степень наполнения композита с периодическим расположением волокон в узлах тетрагональной сетки ( = 0,785), но не достигает предельной объемной доли для материала с периодической гексагональной структурой ( = 0,907). Регистрируемая величина совпадает со значением предельного наполнения для случайных плотных упаковок из «гладких» непересекающихся дисков одинакового диаметра, полученным авторами [146].
В этих работах были представлены данные, прежде всего для материалов с высоким наполнением, что особенно важно для конструкционных материалов. Однако для нанокомпозитов большое значение имеют также низкие степени наполнения волокнами. Подобный расчет был представлен в работе [63].
Проводя аналогию между упаковкой сфер, описанной в разделе 4.1., и волокон можно представить следующую аналогию между ажурной упаковкой сферических частиц и упаковкой волокон. Если цепочку скрепленных сфер представить в виде описанных вокруг них цилиндров, то можно построить связь между средним координационным числом у сфер в данной структуре и соотношением диаметра волокна dv и среднего расстояния между точками контакта двух соседних однонаправленных волокон, пересекающихся и касающихся третьего волокна lср. При n=3, lср=2rs=dv где dv--диаметр волокна, а при n=2, lср=
Следовательно, эффективное координационное число равно:
,
Отсюда:
,
Обработка зависимости на рис. методом наименьших квадратов и с учетом поправки на отличие волокон от цепочки сфер дало следующие значения постоянный коэффициентов и B:
;
Из этой зависимости видно, что уже при отношении lcp/d равном 5 достигается 95 % пористости.
4.3 Наноматериалы на основе слоистых частиц
В настоящее время такие композиты достаточно широко применяются в промышленности, как в качестве конструкционных материалов, так и в других целях. Добавление в полимер даже малых порций (обычно 3-5 масс.%) силикатных нанопластинок позволяет значительно улучшить барьерные диффундирующие свойства материала, термическую стабильность, устойчивость к тепловому короблению [148-152]. Связано это, скорее всего с тем, что в отличие от обычных композитов (их отдель-ные компоненты имеют микронные и субмикронные размеры) для наноматериалов характерна чрезвычайно высокая площадь межфазных границ, в результате чего их роль в формировании физических свойств материала становится определяющей. Это позволяет получить значительный выигрыш в улучшении тех или иных физических характеристик наноматериала при весьма незначительных концентрациях наполнителя. В нанокомпозитах объемная доля частиц составляет обычно всего несколько процентов, тогда как в обычных композитах она на порядок выше [153].
Впервые использовать сверхмелкий глинистый наполнитель было предложено Shepherd P.D. и др. еще в 1974 г., но только недавно, такие материалы стали пользоваться действительно широким спросом. В настоящее время одним из наиболее распространенных типов нанокомпозитов являются системы на основе полиолефинов и слоистых глинистых минералов (смектитов). В прошедшие десятилетия во всем мире наблюдался стремительный рост количества публикаций и патентов, касающихся процесса их изготовления и изучения механических свойств [151,155,157]. Для таких систем удалось добиться существенного увеличения упругого модуля, прочности, огнестойкости, стойкости к тепловому короблению, улучшения барьерных свойств по отношению к диффундирующим веществам. Однако анализ известных публикаций показывает, что эта отрасль материаловедения с точки зрения осмысления и объяснения наработанного фактического материала разработана еще явно недостаточно.
В качестве матрицы использовали такой широко распространенный полимер, как полиэтилен. Это частично кристаллизующийся материал, и даже в чистом виде имеет сложную многоуровневую иерархическую структуру, то есть хорошо выраженную структурную неоднородность на нано-, мезо- и микроуровне [155].
Рассматриваемые системы представляют собой структурно-неоднородную среду, состоящую из полиолефиновой матрицы и внедренных в нее ультратонких силикатных чешуек толщиной в несколько нанометров и характерным диаметром от десятков нано-метров до 1 мкм в зависимости от месторождения минерала и условий его формирова-ния. Характерные размеры частиц наполнителя составляют 1-2 нм по толщине и от 30 до 1000 нм в диаметре. Эти частицы могут хаотично распределяться по объему материала или образовывать отдельные пачки - тактоиды - из нескольких (порядка десятков) параллельно расположенных пластинок, между которыми располагаются одна или несколько молекул матричного полимера [152]. В первом случае нанокомпозиты называются эксфолиированными, во втором - интеркалированными.
При низкой термодинамической совместимости наполнителя и матрицы молекулы полимера не могут проникнуть в промежутки между слоями силиката. Получающийся в данном случае материал представляет собой просто механическую смесь полимера и минерала - это обычный дисперсно наполненный микрокомпозит [158]. При формировании интеркалированного нанокомпозита молекулы полимера диффундируют в пpостpанство между близко расположенными параллельными силикатными пластинками. В результате происходит разбухание кристаллита, но без потери порядка в расположении его слоев. При образовании эксфолиированного нанокомпозита молекулы полимера не только проникают в зазоры между слоями тактоида, но и раздвигают их до такой степени, что происходит его разрушение, и ранее параллельные силикатные пластинки приобретают [69,147].
Когда образуется расслоенный нанокомпозит, полимерные молекулы не только проникают в пространство между слоями тактоидов, они вынуждают их взаимодействовать друг с другом, таким образом, что эта структура разрушается, и параллельные силикатные пластинки теряют свою ориентацию и распределяются случайным образом в объеме материала. Рисунок 19 представляет собой схематическое представление структуры нанокомпозита в случаях интеркалированного и расслоенного наполнителя [151].
Рис. 19 Схематическое представление различных структурных типов нанокомпозитов полимер/глина: (a) кристаллит глины (tactoid), (b) исходный полимер, (c) интеркалированный нанокомпозит, (d) расслоенный нанокомпозит, (e) фазоразделенный нанокомпозит.
Прочностные свойства нанокомпозита улучшаются, если частицы силикатного наполнителя ориентированы вдоль направления внешней деформации (за счет улучшения адгезии между матрицей и включениями вследствие «закусывания» матрицы при загибе внешних пластинок внутрь и отсутствия изгибов у внутренних пластинок), что может быть достигнуто при предварительной обработке материала, например, волочением через фильеру или другими аналогичными способами.
Концентрация наполнителя в большей степени сказывается на возрастании макромодуля. При наполнении всего 6-8% модуль увеличивается примерно в 3 раза, тогда как для композитов с зернистым наполнителем известная формула Эйнштейна дает увеличение модуля лишь в 1,2 раза [155].
Заключение
Синтез и изучение свойств новых органоминеральных гибридных нанокомпозитов имеет большое значение. На основе таких исследований могут быть найдены методы решения многих конкретных технологических задач. Перспективными направлениями в области органоминеральных гибридных нанокомпозиционных материалов станут методы синтеза мультикомпонентных материалов, а также типа «сетка в сетке» и «гость-хозяин». Перспективны пути использования алкоголятов различных металлов, в том числе сложных многоядерных и порлифункциональных, в золь-гель процессах. Фундаментальной проблемой химии и физики нанокомпозитов остается зависимость «структура-свойство». Решение этой проблемы позволит перейти от исследований материалов к их целенаправленному проектированию. Эта задача во всем мире заставляет активно работать различных специалистов над ее решением.
Литература
1. Кербер М.Л., Полимерные композиционные материалы. Структура. Свойства. Технологии. - СПб.: Профессия (2008). - 560 с.
2. Friedrich K., Fakirov S., Zhang Z. Polymer composites: from nano-to-macro-scale (2005), Springer.
3. Кобаяси Н. Введение в нанотехнологию. - М.:БИНОМ (2005). - 134с.
4. KajiwaraY., Chujo Y. Microwave-enhanced hybridizations of biopolymers with silica: effective method for rapid preparation and homogeneous dispersion, Polymer Bulletin (2011), Vol. 66, 8, pp. 1039-1050.
5. Kickelbick, G. Introduction to Hybrid Materials, in Hybrid Materials: Synthesis, Characterization, and Applications (ed G. Kickelbick), Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, Germany (2007). doi: 10.1002/9783527610495.ch1
6. Pomogailo A.D. Hybrid polymer-inorganic nanocomposites. Russian Chemical Reviews. (2000), Vol. 69. № 1. С. 53-80..
7. Помогайло А.Д., Розенберг А.С., Уфлянд И.Е. Наночастицы металлов в полимерах, М.: «Химия» (2000).
8. Guglielmi M., Kickelbick G., Martucci A. (Eds.), Sol-Gel Nanocomposites, Series: Advances in Sol-Gel Derived Materials and Technologies (2014), IX, 227 p.
9. Hench L.L., West J.K. The sol-gel process, Chem. Rev. (1990), 90, 1, pp. 33-72, DOI: 10.1021/cr00099a003.
10. Сергеев Г.Б. Нанохимия, М.: Издательство МГУ (2003).
11. Segal, D.L. Chemical Preparation of Powders. Materials Science and Technology (2006).
12. Hirano S. Hydrothermal processing of ceramics. Am. Ceram. Soc. Bull. (1987), 66, 9, pp.1342-1344
13. Somiya S., Roy R. Hydrothermal synthesis of fine oxide powders. Bull. Mater. Sci. (2000), 23, 6, p. 453-460. doi:10.1007/BF02903883
14. Lakeman C.D.E., Payne D.A. Sol-gel processing of electrical and magnetic ceramics. Mater Chem Phys (1994), 38, 4, p.305-324. doi:10.1016/0254-0584(94)90207-0
15. Livage J., Beteille F., Roux C., Chatry M., Davidson P. Sol-gel synthesis of oxide materials. Acta. Mater. (1998), 46, 3, pp.743-750. doi:10.1016/S1359-6454(97)00255-3
16. Komarneni S., Abothu I.R., Rao A.V.P. Sol-gel processing of some electroceramic powders. J Sol-Gel Sci. Technol. (1999), 15, 3, pp.263-270
17. Lee G.R., Crayston J.A. Sol-gel processing of transition-metal alkoxides for electronics. Adv. Mater. (Weinheim, Fed Repub Ger) (1993), 5, 6, 434-442. doi:10.1002/adma.19930050604
18. Sakka S. Sol-gel coating films for optical and electronic application. Struct Bonding (Berlin) 85(Optical and electronic phenomena in sol-gel glasses and modern application) (1996), 1-49
19. Levy D., Esquivias L. Sol-gel processing of optical and electrooptical materials. Adv Mater (Weinheim, Ger), (1995), 7, 2, pp.120-129. doi:10.1002/adma.19950070204
20. Brinker C.J., Scherer G.W. Sol-gel science: the physics and chemistry of sol-gel processing. Access online via Elsevier (1990).
21. Dimitriev Y. Ivanova Y. Iordanova R. History of sol-gel science and technology (review). J. Univ. Chem. Technol. Metall. (2008), 43, pp.181-192
22. Livage J., Henry M., Sanchez C. Sol-gel chemistry of transition metal oxides. Prog. Solid State. (1988), 18, 4, pp. 259-341. doi:10.1016/0079-6786(88)90005-2
23. Nemeth S. Processing and mechanical properties of hybrid sol-gel-derived nanocomposite coatings. CRC Press, Boca Raton (2010), pp. 147-204
24. Glaubitt W., Loebmann P. Antireflective coatings prepared by sol-gel processing: principles and applications. J Eur Ceram Soc. (2012), 32(11), p.2995-2999. doi:10.1016/j.jeurceramsoc.2012.02.032
25. Cushing B..L, Kolesnichenko V.L, O'Connor C.J. Recent advances in the liquid-phase syntheses of inorganic nanoparticles. Chem. Rev. (Washington, DC, U S), (2004), 104, 9, pp.3893-3946. doi:10.1021/cr030027b
26. Niederberger M. Nonaqueous sol-gel routes to metal oxide nanoparticles. Acc Chem Res. (2007), 40(9):793-800. doi:10.1021/ar600035e
27. Sanchez C., Rozes L., Ribot F., Laberty-Robert C., Grosso D., Sassoye C., Boissiere C., Nicole L. ``Chimie douce'': a land of opportunities for the designed construction of functional inorganic and hybrid organic-inorganic nanomaterials. C.R.Chim., (2010), 13, 1-2, pp.3-39. doi:10.1016/j.crci.2009.06.001
28. Kickelbick G. (Editor). Hybrid Materials: Synthesis, Characterization, and Applications, (2007), Wiley, 516 p.
29. Amphlett C.B. Inorganic ion exchangers, Elsevier, Amsterdam, (1964).
30. Tanabe K. Solid Acids and basis. Their catalytic properties, Kodansha, Tokyo, (1970).
31. Smith M.B. March's Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure, 7th Edition, (2013), 2080 p.
32. Pomogailo A.D. Polymer sol-gel synthesis of hybrid nanocomposites, Colloid Journal. (2005), Vol. 67. № 6. pp. 658-677.
33. Hay J.N., Raval H.M. Synthesis of organic-inorganic hybrids via the nonhydrolytic solgel process. Chem. Mater., (2001), 13(10), pp.3396-3403. doi:10.1021/cm011024n
34. Loy D.A., Shea K.J. Bridged polysilsesquioxanes. Highly porous hybrid organic-inorganic materials. Chem Rev (Washington, D C), (1995), 95(5), pp.1431-1442. doi:10.1021/cr00037a013
35. Aegerter M.A. Leventis N. Koebel M.M. eds. Aerogels handbook, Springer, (2011), 965 p.
36. Фиговский О.Л., Кудрявцев П.Г. Жидкое стекло и водные растворы силикатов, как перспективная основа технологических процессов получения новых нанокомпозиционных материалов, "Инженерный вестик Дона", №2, (2014).
37. HayJ.N., Adeogun M., Raval H. “Sol-gel Hybrids: Hydrolyze or Not”. (2000).
38. Bourya B., Corriua R.J.P., Delordb P., Structure of silica-based organic-inorganic hybrid xerogel, J.Non-Cryst. Solids, Vol. 265, 1-2, (2000), pp. 41-50
39. Bourget L., Corriu R.J.P., Leclercq D., Mutin P.H., Vioux A. Non-hydrolytic sol-gel routes to silica, J. Non-Cryst. Solids, Vol. 242, 2-3, (1998), pp. 81-91.
40. Andrianainarivelo M., Corriu R.J.P., Leclercq D., Mutin P.H., Vioux A. Nonhydrolytic Sol-Gel process: Aluminium and zirconium titanate gels, Journal of Sol-Gel Science and Technology, (1997), Volume 8, Issue 1-3, pp 89-93.
41. Anil K.P.S., Alias J.P., Date S.K. Effect of compositional homogeneity on the magnetic properties of La0.7Ca0.3MnO3. J. Mater. Chem., (1998), 8, 1219-1223, DOI: 10.1039/A708235E .
42. Hay J.N., Raval H.M. Preparation of Inorganic Oxides via a Non-Hydrolytic Sol-Gel Route, Journal of Sol-Gel Science and Technology, (1998), Vol. 13, Issue 1-3, pp 109-112.
43. Mutin P.H., Vioux F. Recent advances in the synthesis of inorganic materials via non-hydrolytic condensation and related low-temperature routes, J. Mater. Chem. A, (2013), 1, 11504-11512, DOI: 10.1039/C3TA12058A, Highlight
44. Debecker D.P., Mutin P.H. Non-hydrolytic sol-gel routes to heterogeneous catalysts , Chem. Soc. Rev., (2012), 41, pp. 3624-3650, DOI: 10.1039/C2CS15330K
45. Hay J., Raval H., Porter D. A non-hydrolytic route to organically-modified silica. Chem. Commun., (1999), 81-82, DOI: 10.1039/A807491G
46. Park M., Commarneni S., Choi J. Effect of substituted alkyl groups on textural properties of ORMOSILs. Journal of Materials Science, (1998), Vol. 33, 15, pp. 3817-3821.
47. Schmidt Р. New type of non-crystalline solids between inorganic and organic materials. J. Non-Cryst. Solids, (1985), Vol. 73, P. 681-691. DOI: 10.1016/0022-3093(85)90388-6
48. Iwamoto T., Mackenzie J.D. Hard ormosils prepared with ultrasonic irradiation. J. Sol-Gel Science and Technology, (1995), Vol. 4, 2, pp. 141-150.
49. Туторский И.А., Скловский М.Д. Межфазные явления в полимерных композитах. М.: ЦНИИТЭнефтехим, (1994), 100 с.
50. Айлер И. Химия кремнезема, т.1, М.: Мир, (1982), 416 с.
51. Hwang, S.-W.; Jung, H.-H.; Hyun, S.-H., Ahn, Y.-S., Effective preparation of crack-free silica aerogels via ambient drying, J. Sol-Gel Sci. Technol. (2007), 41, 139-146
52. Figovsky O., Beilin D., Advanced Polymer Concretes and Compounds@ CRC Press, Tailor &Francis Group, (2013), 245 p.
53. Корнеев В.И, Данилов В.В. Растворимое и жидкое стекло. Санкт-Петербург: Стройиздат, СПб., (1996).
54. Kudryavtsev P.G. Alkoxides of chemical elements - Promising class of chemical compounds which are raw materials for HI-TECH industries, Journal "Scientific Israel - Technological Advantages", Vol.16, no.2, (2014), p. 147-170.
55. Григорьев П.Н., Матвеев М.А. Растворимое стекло (получение, свойства и применение) - М., (1956).
56. Кудрявцев П.Г., Вольхин В.В. Золь-гель процессы и некоторые его технологические приложения, Золь-гель процессы получения неорганических материалов, тез. докл. семинара, Пермь, (1991), с.3-5.
57. Christophlienk P. Glastechn. Ber., (1985), 85, N 11, S. 308.
58. Vail J.G. Soluble silicates in industry, ISBN 978-5-8727-6991-0; (2011), 456 p.
59. Hoebbel, D., Garzу, G., Engelhardt, G., Ebert, R., Lippmaa, E. and Alla, M. Ьber die Silicatanionenkonstitution in Tetraethylammoniumsilicaten und ihren wдЯrigen Lцsungen. Z. anorg. allg. Chem., (1980), 465: 15-33. doi: 10.1002/zaac.19804650103
60. Hoebbel, D., Vargha, A., Engelhardt, G. and Ujszбszy, K. Zum Anionenaufbau von Tetra-n-butylammoniumsilicaten und ihren wдЯrigen Lцsungen. Z. anorg. allg. Chem., (1984), 509: 85-94. doi: 10.1002/zaac.19845090209
61. Шульце В., Тишер В., Эттель В.П. Растворы и бетоны на нецементных вяжущих. М.: Стройиздат, (1990), 240 с.
62. Шевяков В.П., Жолудов В.С. Защита от коррозии промышленных зданий и сооружений, ТОО Редакция газеты Архитектура, Москва: (1995), 170 с.
63. Figovsky O., Kudryavtsev P. Advanced nanomaterials based on soluble silicates. Journal "Scientific Israel - Technological Advantages", Vol.16, no.3, (2014).
64. Борсук П. А., Лясс А. М. Жидкие самотвердеющие смеси. М.: Машииоcтроение, (1979), 255с.
65. Sears G.W. Determination of Specific Surface Area of Colloidal Silica by Titration with Sodium Hydroxide, Analytical Chemistry, (1956), 28, 12, pp.1981-1983.
66. . Кудрявцев П.Г., Кавалерова О.Б., Казакова И.Л., Вольхин В.В. Получение и стабилизация растворов оксидов металлов, Семинар: Золь-гель процессы получения неорганических материалов, Пермь, (1991), с.33.
67. Кудрявцев П.Г., Недугов А.Н., Рябов В.А., Волкова М.А., Кайсин А.В., Коротаев И.М., Коркин А.М. Патент РФ № 2388693, Способ получения алюмокремниевого флокулянта- коагулянта и способ очистки с его помощью воды, (2008).
68. Мелихов И. В., Меркулова М. С., Сокристаллизация, М., Наука, (1975).
69. Помогайло А.Д. Synthesis and Intercalation Chemistry of Hybrid Organo-Inorganic Nanocomposites, Высокомолекулярные соединения. 2006. Т. 48. № 7. С. 1317-1351.
70. Rosen M.J.. Surfactants and Interfacial Phenomena, 3ed., Wiley, (2004), 455p.
71. Фиговский О.Л., Бейлин Д.А., Пономарев А.Н. Успехи применения нанотехнологий в строительных материалах, Nanobuild, v.3, (2012), p.6-21.
72. Huusing N., Schubert U. Aerogels. In: Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 6th edn. Wiley, (2002)
73. Rodembusch FS, Campo LF, Stefani V, Rigacci A The first silica aerogel fluorescent by excited state intramolecular proton transfer mechanism (ESIPT). J Mater Chem., (2005), 15, pp. 1537-1541
74. Smith D.M., Deshpande R., Brinker C.J. Preparation of low-density aerogels at ambient pressure. Mat. Res. Soc. Symp. Proc., (1992) Vol. 271 567-572
75. Kuhn J., Gleissner T., Aruini-Schuster M.C., Korder S., Fricke J. Integration of mineral powders into SiO2 aerogels. J. Non-Cryst. Solids, (1995), 186, pp.291-295
76. Santos A., Ajbary M., Toldeo-Fernandez J.A., Morales-Florez V., Kherbeche A., Esquivias L. Reactivity of CO2 traps in aerogel-wollastonite composite. J. Gel. Sci. Technol. (2008), 48, pp.224-230.
77. Kulkarni M.M., Bandyopadhyaya R., Bhattacharya B., Sharma A. Microstructural and mechanical properties of silica-PEPEG polymer composite xerogels. Acta Materialia, (2006), 54 pp. 5231-5240
78. Vicarini M.A., Nicolaon G.A., Teichner S.J. Proprieґteґs texturales d'aeґrogels mineґraux mixte preґpareґs par hydrolyse simultaneґe de deux alcoolates meґtalliques en solution dans un milieu organique. Bulletin de la Socieґteґ Chimique de France, (1970), 10, pp.3384-3387
79. Cao S., Yao N., Yeung K.L. Synthesis of freestanding silica and titania-silica aerogels with ordered and disordered mesopores. J Sol-Gel Sci and Tech., (2008), 46, pp.323-333
80. Mosquera MJ, de los Santos DM, Valdez-Castro L, Esquivias L New route for producing crack-free xerogels: obtaining uniform pore size. J Non-Cryst Solids, (2008), 354, pp.645-650.
81. Meador M.A., Fabrizio E.F., Ilhan F., Dass A., Zhang G., Vassilarias P., Johnston J.C., Leventis N. Cross-linking amine-modified silica aerogels with epoxies : mechanically strong lightwight prorous materials. J.Chem. Mater., (2005), 17, pp.1085-1098
82. Patwardhan S.V., Mukherjee N., Durstock M.F., Chiang L.Y., Clarson S.J. Synthesis of C-60 fuellerenesilica hybrid nanostructures. Journal of Inorganic and Organometallic Polymers, (2002), 12, pp. 49-55
83. Morris C.A., Rolison D.R., Swider-Lyons K.E., Osburn-Atkinson E.J., Merzbacher C.I. Modifying nanoscale silica with itself: a method to control surface properties of silica aerogels independently of bulk structure. J. Non-Cryst. Solids, (2001), 285, pp. 29-36.
84. Wallace J.M., Rice J.K., Pietron J.J., Stroud R.M., Long J.W., Rolison D.R. Silica nanoarchitectures incorporating self-organized protein superstructures with gas-phase bioactivity. Nano Lett., (2003), 3, pp. 1463-1467.
85. Anderson M.L., Rolison D.R., Merzbacher C.I. Composite aerogels for sensing applications. Proc. SPIE. (1999), 3790, pp. 38-42.
86. Boday D.J. Loy D.A. Poly aniline nanofiber/silica aerogel composites with improved strength and sensor applications. Polymer Preprints, (2009), 50, p. 282.
87. Aegerter M.A., Leventis N., Koebel M.M. Aerogels Handbook. Advances in Sol-Gel Derived Materials and Technologies. Springer, (2011), 956 p.
88. Cooper P.W. Explosives Engineering. New York: Wiley-VCH (1996).
89. Beylin D.A. Borisov Yu.M., Figovsky O.L., Surovtsev I.S., Patent RF 2408552, Наноструктурирующее связующее для композиционных строительных материалов, (2009), 7 p.
90. Фиговский О.Л., Бейлин Д.А., Пономарев А.Н. Успехи применения нанотехнологий в строительных материалах, Нанотехнологии в строительстве, №3, (2012), с. 6-21.
91. Carlson P. Aerogel Cherenkov counters: construction principles and applications. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., (1986), Sect A248, pp. 110-117.
92. Gunter P. Aerogel Cherenkov counters at DESY. Nucl Instr. and Meth., (1986), A248, pp.118-129
93. Woignier T., Phalippou J., and Prassas M. Glasses from aerogels part 2: The aerogel glass transformation. J. Mater. Sci., (1990), 25 pp. 3118-3126.
94. Zanotto E.D. The formation of unusual glasses by sol-gel processing. J. Non-Cryst. Solids, (1992), 147&148, pp. 820-823
95. Woignier T., Reynes J., Phalippou J., Dussossoy J.L., Jacquet-Francillon N. Sintered silica aerogel: a host matrix for long live nuclear wastes. J. Non-Cryst. Solids, (1998), 225, pp. 353-357
96. Gash A.E., Satcher J.H., Simpson R.L. Direct preparation of nanostructured energetic materials using sol-gel methods. In Miziolek, AW, Karna Sp, Mauro JM, Vaia Ra (Eds.) Defense applications of nanomateirals. Washington DC : American Chemical Society, (2002).
97. Dagani R. Putting the nano into composites. Chemical & Engineering News, (1999), 77, pp. 25-31.
98. Wickersham C.E., Poole J.E. Explosive Crystallization in Zr/Si Multilayers. J. Vac. Sci. Technol. A, (1988), 6, 3, pp. 1699-1702.
99. Bockman B.S., Pantoya M.L., Son S.F., Asay B.W., Mang J.T. Combustion velocities and propagation mechanisms of metastable interstitial composites. Journal of Applied Physics, (2005), 98, 6, pp. 064903/1-064903/7.
100. Umbrajkar S.M., Schoenitz M., Dreizin E.L. Structural refinement in Al-MoO3 nanocomposites prepared by arrested reactive milling. Thadhani N, Armstrong RW, Gash AE, Wilson WH Materials Research Society Symposium Proceedings Vol. 896; Multifunctional Energetic Materials. Warrendale PA (USA): Material Research Society (2005).
101. Son S.F., Yetter Y.A., Yang V. Introduction: Nanoscale energetic materials. Journal of Power and Propulsion and Power, (2007), 23, 4, pp.643-644.
102. Aumann C.E., Skofronick G.L., Martin J.A. Oxidation behavior of aluminum nanopowders. J. Vac. Sci. Technol. B. (1993), 13, 2, pp.1178-1183.
103. Armstrong R.W., Coffey C.S., DeVost V.F., Elban W.L. Crystal size dependences for the impact initiation of cyclotrimethylenetrimitramine explosive. J. Appl. Phys., (1990), 68, pp. 979-984.
104. Rodriguez R., Herrera R., Archer L.A., Giannelis E.P. Nanoscale Ionic Materials, Advanced Materials, Vol. 20, 22, (2008), pp. 4353-4358, DOI: 10.1002/adma.200801975.
105. Mascia L, Tang T. Polyperfluoroether-silica hybrids, Polymer, (1998), Vol. 39, 14, pp. 3045-3057
106. Delozier D.M., Orwoll R.A., Cahoon J.F., Ladislaw J.S., Smith J.G., Connell J.W. Polyimide nanocomposites prepared from high-temperature, reduced charge organoclays, Polymer, (2003), Vol. 44, 8, pp. 2231-2241.
107. Dennis H.R., Hunter D.L., Chang D., Kim S., White J.L., Cho J.W., Paul D.R.. Effect of melt processing conditions on the extent of exfoliation in organoclay-based nanocomposites, Polymer,
(2001), Vol. 42, 23, P. 9513-9522.
108. Шабанова Н.А., Попов В.В., Саркисов П.Д. Химия и технология нанодисперсных оксидов - М., Академкнига, 2006.
109. Пахомов Н.А. Научные основы приготовления катализаторов, Новосибирск: НГУ, (2010), 278 с.
110. Шабанова Н.А., Саркисов П.Д. Основы золь-гель технологии нанодисперсного кремнезема - М., Академкнига, (2004).
111. Figovsky O., Borisov Yu., Beilin D. Nanostructured Binder for Acid-Resisting Building Materials, J. Scientific Israel-Technological Advantages. (2012), Vol. 14. № 1. P. 7-12.
112. Figovsky O.L., Karchevsky V., Romm F. Conductive Coatings Based on Quaternary Ammonium Silicates, ORGANIC-INORGANIC HYBRIDS II. Science, Technology, Applications, University of Surrey, Guildford, UK, (2002), p.11.
113. Figovsky O., Beilin D., Leykin A. Advanced patented protective nanomaterials and coatings, International Letters of Chemistry, Physics and Astronomy, v.10, N1, (2013), p.102-109.
114. Брик М.Т. Энциклопедия мембран, в 2 томах, "Киево-Могилёвская академия", 2005, 660 с.
115. Figovsky O.L., Karchevsky V., Beilin D., Aksenov O. Advanced Waterborne Fire Protective and Heat Retarded Coating Compositions, Organic-Inorganic Hybryds II. Science, Technology, Applications, University of Surrey, Guildford, UK, (2002), p.16.
116. Кочаров Р.Г., Каграманов Г.Г. Расчет установок мембранного разделения жидких смесей, РХТУ им. Д. И. Менделеева. -- М., (2001), 128 с.
117. Romm F.A., Figovsky O.L. Statistical Polymer Method Modeling of Macromolecules and Aggregates with Branching and Crosslinking, Formed in Random Processes, Discrete Dynamics in Nature and Society, (2002), Vol. 2, pp. 203-208.
118. Максимов А.И., Мошников В. А., Таиров Ю. М., Шилова О. А. Основы золь-гель-технологии нанокомпозитов. Издательство СПбГЭТУ "ЛЭТИ", (2007), 273 с.
119. Асеев А.Л. Наноматериалы и нанотехнологии для современной полупроводниковой электроники. Российские нанотехнологии. Обзоры. (2006), N1-2, с.97-110.
120. Shamiryana D., Abellb T., Iacopia F., Maex K. Low-k dielectric materials, Materials Today, Vol. 7, 1, (2004), P. 34-39.
121. Samuelson L. Self-forming nanoscale devices, Materials today, (2003), N10, p.22-31.
122. Thelander C., Agarwol P., Brongersma S et al Nanowire-based one dimensional electronics, Materials today, (2006), N10, p.28-35.
123. Yat Li, Fang Qian, Jie Xiang, Lieber M. Nanowire electronic and optoelectronic devices, Materials today, (2006), N10, p.18-27.
124. Patolsky F., Lieber M. Nanowire nanosensors/Materials today, (2005), N4, p.20-28.
125. Takahashi Y„ Kobayashi I., Noguchi M., Hirai N„ Nakanishi K„ Hattori M. Water purifying apparatus. EP 504597. AO 1K63/04, (1992).
126. Self-setting aqueous mixtures for the manufacture of chemically resistant materials, and their manufacture and use. (Woellner-Werke GmbH und Co.) DE 4104596, C04B28/24, (1992).
127. Kubota Y., Helmkamp M.M., Zones S.I., Davis M.E. Properties of organic cations that lead to the structure-direction of high-silica molecular sieves. Microporous Materials, (1996), 6, 4, 213-229.
128. Westall S. Process for producing organosiloxanes. EP 587343, C08G77/08, (1994).
129. Kaliski A.F. Aggregated titania pigment products. PCT Inst. Appl. WO 93 01883, B01J13/00, (1993).
130. Gutfraind R., Sheintuch M. Scaling approach to study diffusion and reaction processes on fractal catalysts. Chem. Engng. Sci., (1992), 47, 17-18, pp. 4425-4433.
131. Coppens M.O., Froment G.F. A comparison of reaction rates in mass fractal and nonfractal catalysts. Fractal Chaos Chem. Eng., Proc. Int. CFIC 96 Conf. (1997), Meeting Date 1996, Publisher: World Scientific, Singapore, 15-26.
132. Avnir D., Farin D., Pfeifer P. A discussion of some aspects of surface fractality and of its determination. New J. Chem. (1992), 16(4), 439-449.
133. Romm F. Thermodynamics of microporous material formation. In: Surfactant Science Series "Interfacial forces and fields: Theory and applications" (Monographic series, Editor: Jyh-Ping Hsu), Chapter 2, pp. 35-80. Marcel Dekker, Inc. (1999).
134. Romm F. Derivation of the Equations for Isotherm Curves of Adsorption on Microporous Gel Materials, Langmuir, (1996), 12, 14, pp. 3490-3497.
135. Pauzauskie P.J., Peidong Yang. Nanowire photonics/Materials today (2006), N10, p.36-45.
136. Комаров В.С., Ратько А.И. Адсорбенты: получение, структура, свойства, Минск: Беларус., Навука, 2009, 256 с.
137. Flцrke O.W., et al. "Silica" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2008, Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a23_583.pub3.
138. 158. Zvereva N.A., Val'tsifer V.A. Computer simulation of the structure of disperse systems by the particle method. Journal of Engineering Physics and Thermophysics, Vol. 75, No. 2, (2002).
139. Вальцифер В.А., Зверева Н.А.. Компьютерное моделирование реологического поведения суспензии. Мат. моделирование. (2004), т.16, №3, с.57-62
140. Val'tsifer V.A., Zvereva N.A. Statistical packing of equal spheres. Advanced Powder Technology, Vol.10, N4, (1999), pp. 399-403
141. Tselishchev Yu.G, Val'tsifer V.A. Influence of the Type of Contact between Particles Joined by a Liquid Bridge on the Capillary Cohesive Forces. Colloid Journal, Vol. 65, No. 3, (2003), pp. 385-389.
142. Целищев Ю.Г, Вальцифер В.А., Стрельников В.Н. Исследование структурообразования микро дисперсного наполнителя в олигомерных композициях при течении. Журнал прикладной химии. (2010), Т. 83, 8, p1288
143. Val'tsifer V.A, Gubina N.A. Rheological and Electrical Properties of an Oligomeric Formulation as Influenced by Fractional Composition of Conducting Filler. Russian Journal of Applied Chemistry, Vol. 76, No. 10, (2003), pp. 1659-1661.
144. Гаришин O.K. Геометрический синтез и исследование случайных структур // Структурные механизмы формирования механических свойств зернистых полимерных композитов. - Екатеринбург: УрО РАН, (1997), С. 48-81.
Подобные документы
Общие сведения о наноматериалах. Золь-гель метод синтеза наночастиц. Химические процессы, протекающие на основных стадиях золь-гель процесса. Изучение образования золя гидратированного диоксида титана при электролизе раствора четыреххлористого титана.
курсовая работа [991,6 K], добавлен 20.10.2015Особенности получения коллоидных систем. Теоретический анализ процессов формирования кварцевых стекол золь-гель методом. Получение золь-коллоидных систем по "гибридному" методу. Характеристика свойств квантовых стекол, активированных ионами европия.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 14.02.2010Изучение золь-гель метода, с помощью которого получают оксидные, гомогенные системы, а их дальнейшая модификация приводит к формированию наночастиц соответствующего материала в матрице. Особенности синтеза и стабилизации наноразмерного диоксида титана.
реферат [2,0 M], добавлен 04.03.2011Золь-гель технология - получение материалов с определенными химическими и физико-механическими свойствами, получение золя и перевод его в гель. Системы на основе оксида цинка и кремния. Описание процесса получения материалов и композиций на основе золей.
реферат [27,4 K], добавлен 26.12.2010Реакции изоцианатов со спиртами. Разработка методов синтеза функциональных кремнийорганических соединений, а также олигомеров, способных растворять комплексы РЗМ, и образовывать оптически прозрачные золь-гель пленки, допированные этими комплексами.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 03.06.2012Одним из наиболее перспективных и многообещающих направлений развития современной науки является нанотехнология. Исследование нанокомпозитов из керамики и полимеров, нанокомпозитов, содержащих металлы или полупроводники. Возможности нанотехнологий.
реферат [453,7 K], добавлен 26.01.2011Метод синтеза углеродных нанотрубок - catalytic chemical vapor deposition (CCVD). Способы приготовления катализатора для CCVD метода с помощью пропитки и золь-гель метода. Синтез пористого носителя MgO. Молекулярные нанокластеры в виде катализатора.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 11.06.2012Усиление люминесценции редкоземельных металлов в присутствии алюминия. Люминесцентные свойства европия в составе различных комплексных соединений. Физико-химические методы получения нанопорошков. Получение порошка оксида EuxAlyOz, спектры люминесценции.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 08.06.2013Структура слоистых силикатов, способы модификации. Структура полимерных нанокомпозитов на базе монтморилонита. Определение межслойного пространства, степени распределения частиц глины в матрице. Получение полимерных нанокомпозитов на базе алюмосиликатов.
статья [1,2 M], добавлен 22.02.2010Общая характеристика нанокомпозитных материалов: анализ метафизических свойств, основные сферы применения. Рассмотрение особенностей метаматериалов, способы создания. Знакомство с физическими, электронными и фотофизическими свойствами наночастиц.
реферат [1,1 M], добавлен 27.09.2013