Collection of scientific papers “Surface”

В лаборатории работает 4 специалиста, в том числе 1 кандидат наук. Сотрудниками подразделения опубликованы более 70 научных статей, получены 2 патента на изобретения, защищены 2 кандидатские диссертации.

Направления исследований

- разработка методов синтеза тонких пленок, функциональных покрытий и наноразмерных неорганических наполнителей (оксидных и углеродных) с химически модифицированной поверхностью;

- разработка нанохимических жидкофазных и пиролитических методов синтеза тонких оксидных пленок, в том числе темплатно-структурированных, на поверхности твердых тел;

- исследование особенностей протекания реакций химического модифицирования и образования наночастиц в порах тонких оксидных пленок;

- создание защитных, антикоррозионных и декоративных покрытий на поверхности неорганических материалов, тонкопленочных структурированных катализаторов.

Практическая направленность исследований связана с разработкой функциональных покрытий различного назначения, в частности при выполнении проектов:

6 Рамочная Программа Европейского Союза (Нанотехнологии и нанонауки, наукоемкие многофункциональные материалы, новые производственные процессы и оборудование). Проект NMP2-CT-2005-515762 "Re-engineering of natural stone production chain through knowledge based processes, eco-innovation and new organisational paradigms" (I-STONE). Разработано защитное супергидрофобное покрытие на поверхности мрамора и известняка, которое облегчает их очистку от пыли, краски, бытовых загрязнений, а также защищает от негативного воздействия атмосферных факторов. Проект завершен.

7 Рамочная Программа Европейского Союза (Нанонауки, нанотехнологии, материалы и новые промышленные технологии). Проект NMP3-SL-2012-310436 "Production of coatings for new efficient and clean coal power plant materials" (POEMA). Разрабатываются покрытия на поверхности металлических конструкционных элементов энергетического оборудования, работающего при высоких температурах и агрессивной среде продуктов сгорания серосодержащего угля. Проект выполняется.

Основные результаты за последние годы

Теоретически обоснована и экспериментально проверена возможность применения адсорбционного метода для оценки размеров наноблоков терморасширенного графита и количества графеновых слоев в них. Для синтезированных образцов терморасширенного графита размер наноблоков составил 20-40 нм, а количество графеновых слоев было в пределах 50-100. Форма базальной поверхности наноблоков терморасширенного графита в рамках предложенных моделей не является критической для определения их размеров, исходя из величины удельной поверхности этого материала.

Разработан пиролитический метод синтеза углеродного покрытия на поверхности осажденного и пирогенного Al₂O₃ путем адсорбции 4,4 '- метиленбисфенилизоцианата, в молекуле которого присутствует группа RN = С = О, способная вступать во взаимодействие с гидроксильными группами поверхности за счет раскрытия связей N = C, и пиролиза. Осуществлен, в частности, синтез наночастиц со структурой «ядро-оболочка» на основе пирогенного Al₂O₃ со средним размером частиц 5-8 нм и углеродным покрытием.

Исследовано взаимодействие Cr(acac)₃ и Mn(acac)₃ с активными центрами на поверхности дисперсных SiO₂ и Al₂O₃ и в объеме золь-гель пленок SiO₂. Выяснено, какое участие в этом процессе принимают поверхностные ОН-группы и координационно-ненасыщенные ионы Al³⁺, а также реакционноспособные группы ацетилацетонатных лигандов.

Изучены особенности химической функционализации пленок SiO₂ толщиной 100-200 нм, синтезированных темплатным и бестемплатным золь-гель методом на поверхности стекла. Установлена перспективность использования темплатно-структурированных пленок для создания функциональных покрытий. Изучены окислительно-восстановительные превращения наночастиц Ag в темплатно-структурированных пленках SiO₂. На основе анализа спектральных характеристик плазмонного резонанса наночастиц Ag установлены условия их диспергирования и упорядочения.

Сотрудники лаборатории

Плюто Юрий Владимирович, кандидат химических наук,

заведующий лабораторией, 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 Николай Александрович, ведущий инженер

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

Наседкин Дмитрий Борисович, ведущий инженер

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 Федоровна, научный сотрудник, тел.: (+380-44) 422 9653;

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

Публикации последних лет

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 γ-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.