Collection of scientific papers “Surface”

В лабораторії працює 4 спеціалісти, серед них 1 кандидат наук. Співробітниками підрозділу опубліковано понад 70 наукових статей, отримано 2 патенти на винаходи, захищено 2 кандидатські дисертації.

Напрямки досліджень

- розробка методів синтезу тонких плівок, функціональних покриттів та нанорозмірних неорганічних наповнювачів (оксидних та вуглецевих) з хімічно модифікованою поверхнею;

- розробка нанохімічних рідкофазних та піролітичних методів синтезу тонких оксидних плівок, в тому числі. темплатно-структурованих, на поверхні твердих тіл;

- дослідження особливостей перебігу реакцій хімічного модифікування та утворення наночастинок в порах тонких оксидних плівок;

- створення захисних, антикорозійних та декоративних покриттів на поверхні неорганічних матеріалів, тонкоплівкових структурованих каталізаторів.

Практична направленість робіт пов’язана із розробкою функціональних покриттів різного призначення, зокрема при виконанні таких проектів.

6 Рамкова Програма Європейського Союзу (Нанотехнології та нанонауки, наукоємні багатофункціональні матеріали, нові виробничі процеси та обладнання). Проект NMP2-CT-2005-515762 “Re-engineering of natural stone production chain through knowledge based processes, eco-innovation and new organisational paradigms” (I-STONE). Розроблено захисне супергідрофобне покриття на поверхні мармуру та вапняку, яке полегшує їх очистку від пилу, фарби, побутових забруднень, а також захищає від негативного впливу атмосферних факторів. Проект завершено.

7 Рамкова Програма Європейського Союзу (Нанонауки, нанотехнології, матеріали та нові промислові технології). Проект NMP3-SL-2012-310436 “Production of coatings for new efficient and clean coal power plant materials” (POEMA). Розробляються захисні покриття на поверхні металічних конструкційних елементів енергетичного устаткування, що працює при високих температурах та агресивному середовищі продуктів згоряння сірковмісного вугілля. Проект виконується.

Основні результати за останні роки

Теоретично обґрунтована та експериментально перевірена можливість застосування адсорбційного методу для оцінки розмірів наноблоків терморозширеного графіту та кількості графенових шарів в них. Для синтезованих зразків терморозширеного графіту розмір наноблоків склав 20-40 нм, а кількість графенових шарів була в межах 50-100. Форма базальної поверхні наноблоків терморозширеного графіту в рамках запропонованих моделей не є критичною для визначення розміру наноблоків виходячи з величини питомої поверхні цього матеріалу.

Розроблено піролітичний метод синтезу вуглецевого покриття на поверхні осадженого та пірогенного Al₂O₃ шляхом адсорбції 4,4'- метиленбісфенілізоціанату (в молекулі якого є група R-N=С=О, здатна вступати у взаємодію з гідроксильними групами поверхні за рахунок розкриття зв’язків N=C) та піролізу. Зокрема, здійснено синтез наночастинок із структурою „ядро-оболонка” на основі пірогенного Al₂O₃ із середнім розміром частинок 5-8 нм та вуглецевим покриттям.

Досліджено взаємодію Cr(acac)₃ і Mn(acac)₃ з активними центрами на поверхні дисперсних SiO₂ і Al₂O₃ та в об’ємі золь-гель плівок SiO₂ і з’ясовано, яку участь в цьому процесі беруть поверхневі ОН- групи та координаційно-ненасичені іони Al³⁺, а також реакційноздатні групи ацетилацетонатних лігандів.

Вивчені особливості хімічної функціоналізації плівок SiO₂ товщиною 100-200 нм, синтезованих темплатним і безтемплатним золь-гель методом на поверхні скла. Встановлена перспективність використання темплатно-структурованих плівок для створення функціональних покриттів. Вивчені окиснювально-відновлювальні перетворення наночастинок Ag в темплатно-структурованих плівках SiO₂. На основі аналізу спектральних характеристик плазмонного резонансу наночастинок Ag встановлені умови їх диспергування та упорядкування.

Співробітники лабораторії

Плюто Юрій Володимирович, кандидат хімічних наук, завідувач лабораторії

тел.: (+380-44) 424 9027; e-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. , This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

Назарчук Микола Олександрович, провідний інженер

тел.: (+380-44) 422 9653; e-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

Насєдкін Дмитро Борисович, провідний інженер

тел.: (+380-44) 422 9653; e-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. , This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

Шаранда Людмила Федорівна, науковий співробітник, тел.: (+380-44) 422 9653;

e-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

Публікації останніх років

1. Л.О. Давиденко, Б.Г. Місчанчук, А.Г. Гребенюк, В.О. Покровський, Ю.В. Плюто. Дослідження термолізу Cr(acac)₃ на поверхні SiO₂ та Al₂O₃ методом температурно-програмованої десорбційної мас-спектрометрії // Хімія, фізика та технологія поверхні. - 2012. -Т. 3, № 3. - С. 273-282.

2. L. Davydenko, B. Mischanchuk, V. Pokrovskiy, I. Babich, Yu. Plyuto. TPD-MS and IR Studies of Cr(acac)₃ Binding Upon CVD at Silica and Alumina Surfaces. // Chem. Vap. Deposition – 2011. – V. 17. – P.123–127.

3. Д.Б. Насєдкін, І.В. Бабич, Ю.В. Плюто. Хімічні перетворення сполук сірки при синтезі терморозширеного графіту з бісульфату графіту за даними РФС // Сб. Поверхность. – 2011. – Вып. 3(18). – С.180–190.

4. Д.Б. Насєдкін, І.В. Бабич, Ю.В. Плюто. Вивчення графенових наноблоків в терморозширеному графіті // Доповіді Національної академії наук України. – 2011. – № 10. – С.119–124.

5. Д.Б.Насєдкін, І.В. Бабіч, Ю.В. Плюто Можливості застосування адсорбційного методу для визначення товщини наноблоків у терморозширеному графіті // Сб. Поверхность – 2010. Вып. 2(17) – С.190–196.

6. L.F. Sharanda, I.V. Plyuto, A.P. Shpak, I.V. Babich, M. Makkee, J.A. Moulijn, J. Stoch, and Yu.V. Plyuto. Chemical design of carbon coating on the alumina support. // Nanomaterials and Supramolecular Structures / A.P. Shpak, P.P. Gorbyk (eds.). - Springer Science+Business Media B.V., 2009. - Р.119-130.

7. L. Davydenko, Yu. Plyuto, E.M. Moser. Characterisation of sol-gel silica films doped with chromium (III) acetylacetonate // Thin Solid Films. - 2009. - V. 517. - P.3625–3628.

8. T. Levchenko, Yu. Plyuto, N. Kovtyukhova. Sol-gel template-free and template-structured silica films functionalisation with methylene blue dye and Ag nanoparticles // Sol-Gel Methods for Materials Processing / B.V. P. Innocenzi, Y.L. Zub and V.G. Kessler (eds.). - Springer Science + Business Media, 2008. - P.355-361.

9. L. Davydenko, Yu. Plyuto, E. M. Moser, Sol-gel silica films doped with chromium (III) acetylacetonate on aluminium substrate // Sol-Gel Methods for Materials Processing / B.V. P. Innocenzi, Y.L. Zub and V.G. Kessler (eds.). - Springer Science + Business Media, 2008. - P.283-290.

10. I.V. Babich, L.A. Davydenko, L.F. Sharanda, Yu.V. Plyuto, M. Makkee, J.A. Moulijn. Oxidative thermolysis of Mn(acac)₃ on the surface of g-alumina support // Thermochimica Acta. - 2007.- V. 456, N2. - P.145-151.

11. T. Levchenko, Yu. Plyuto, N. Kovtyukhova. Functionalisation of the template-free and template-structured silica films synthesised on glass substrates by sol-gel technique // Journal of Sol-Gel Science and Technology. - 2007. - V.43, N3. - P.269-274.

12. L.F. Sharanda, Y.V. Plyuto, I.V. Babich, I.V. Plyuto, A.P. Shpak, J. Stoch, J.A. Moulijn. Synthesis and characterisation of hybrid carbon-alumina support // Applied Surface Science. - 2006. - V. 252, N 24. - P.8549-8556.

13. I.V. Plyuto, A.P. Shpak, J. Stoch, L.F. Sharanda, Y.V. Plyuto, I.V. Babich, M. Makkee, J. Moulijn. XPS characterisation of carbon-coated alumina support // Surface and Interface Analysis. - 2006. - V. 38, N5. - P.917-921.