CISC - Лабораторія оксидних нанокомпозитів

Лабораторія оксидних нанокомпозитів

Завідувач лабораторії

кандидат хімічних наук,
старший науковий співробітник

Телефон: + 380 44 422-96-72
Факс: + 380 44 424-35-67
E-mail: borysenko@yahoo.com

В лабораторії працює 7 спеціалістів, серед них 6 кандидатів наук. Співробітниками підрозділу опубліковано понад 200 наукових статей, отримано 15 патентів на винаходи, захищено 8 кандидатських дисертацій.

Напрямки досліджень

Хімічні реакції хлоридів, оксохлоридів та ацетилацетонатів перехідних і рідкісноземельних металів з дисперсним кремнеземом; синтез оксидних наночастинок і шарів Zr, Ti, Cr, Ni, Co, Fe, Cu, Ce, Eu на поверхні кремнеземних матриць; фазові перетворення нанесеної металоксидної фази на поверхні кремнезему в процесі синтезу, гідролізу та прокалювання; золь–гель процес отримання допованого кварцового скла та нанокомпозитів; оптичні властивості скляних та склокерамічних систем, допованих перехідними та рідкісноземельними металами.

Основні результати за останні роки

Синтезовано нанорозмірні кластери оксиду хрому на поверхні пірогенного кремнезему. Розроблено новий варіант золь-гель синтезу активованого наночастинками кварцового скла і склокераміки. Одержане золь-гель скло має високу оптичну однорідність і відрізняється підвищенням показника заломлення в порівнянні з чистим кварцовим склом.

Встановлено, що в газовій фазі чотирьоххлористий цирконій реагує з ºSiOH групами поверхні кремнезему за механізмом електрофільного заміщення протона з утворенням прищеплених –ZrCl₃груп. Ступінь перетворення при температурі сублімації ZrCl₄ складає 90%. Зв’язок SiO–Zr– гідролітично стійкий і піддається деструкції в парах води вище 400ºС. В процесі постадійного модифікування (хемосорбція ZrCl₄–гідроліз–дегідратація) на поверхні кремнезему утворюється фаза діоксиду цирконію в тетрагональній модифікації. Розмір кристалітів ZrO₂ зростає пропорційно кількості нанесених шарів.

За допомогою методів ІЧ–спектроскопії, термогравіметрії та мас–спектрометрії встановлено, що нанесена на поверхню пірогенного кремнезему металоксидна фаза титану і ванадію практично не впливає на енергію активації реакції гексаметилдисилазану з силанольними групами кремнезему, однак підвищує термічну стійкість привитих триметилсилільних груп в окислювальній атмосфері і значно зменшує її у вакуумі.

Показано, що полідиметилсилоксан, адсорбований на поверхні кремнеземів, які модифіковані оксидами металів (Al, Sn, Zn, Cr, V), надає їм стійких гідрофобних властивостей при 100–420 °С. Присутність діоксиду титану на кремнеземній поверхні підвищує термічну стійкість гідрофобного покриття до 520 °С.

Синтезовано каталізатори з ізольованими ванадійоксидними групами та нанокластерами оксиду ванадію на поверхні пірогенного кремнезему, які мають високу каталітичну активність і 100 % селективність по формальдегіду в процесі конверсії метану.

Співробітники лабораторії

Борисенко Микола Васильович, кандидат хімічних наук, завідувач лабораторії,

тел.:+380 44 4229672; e-mail: borysenko@yahoo.com

Богатирьов Віктор Михайлович, кандидат хімічних наук, старший науковий співробітник,

тел.:+380 44 4229672; e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її. , Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Галабурда Марія Володимирівна, кандидат хімічних наук, науковий співробітник,

тел.:+380 44 4229672; e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Горніков Юрій Іванович, провідний інженер,

тел.:+380 44 4249470; e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Оранська Олена Іванівна, кандидат хімічних наук, старший науковий співробітник,

Сулим Ірина Ярославівна, кандидат хімічних наук, старший науковий співробітник,

Чернявська Тетяна Володимирівна, кандидат хімічних наук, науковий співробітник,

тел.:+380 44 4249455; e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Публікації останніх років

V.M. Gun’ko, I.Y. Sulym, M.V. Borysenko, V.V. Turov. Interfacial behavior of water bound to zirconia/nanosilica with adsorbed poly(dimethylsiloxane) // Colloids Surf. A: Physicochem. Eng. Aspects. – 2013. – V. 426. – P.47–54.
Л.І. Борисенко, Г.Г. Мніщенко, М.В. Борисенко, М.Т. Картель, Л.В. Железний, Й.А. Любінін. Пластичне мастило // Патент України на винахід. – № 99227. – 25.07.2012.
I.Y. Sulym, M.V. Borysenko, O.V. Goncharuk, K. Terpilowski, D. Sternik, E. Chibowski, V.M. Gun’ko. Structural and hydrophobic–hydrophilic properties of nanosilica/zirconia alone and with adsorbed PDMS // Appl. Surf. Sci. – 2011. – V. 258, N1. – P.270–277.
M.V. Borysenko, G.R. Webster, S Tyebjee, T.V. Cherniavska, A. Dyachenko, Yu. Gnatiuk, P. Kamarchik, L. Maksimovic, Yi. J. Warburton, S.M. Mohnot. Multi-phase particulates, method of making, and composition containing same // US Patent Application. – US2010/0261029 A1. – Pub. Date: 14.10.2010.
Л.И. Борисенко, Г.Г. Мнищенко, К.С. Кулик, Л.В. Петрусь, И.Я. Сулим, Н.В. Борисенко. Нанокомпозиты диоксидов кремния, титана, циркония и церия – загустители пластичных смазок // Хімія, фізика та технологія поверхні. – 2010. – Т. 1, №1. – C.111–116.
I.Y. Sulim, M.V. Borysenko, O.M. Korduban, V.M. Gun’ko. Influence of silica matrix morphology on characteristics of grafted nanozirconia // Appl. Surf. Sci. – 2009. – V. 255, N 17. – P.7818–7824.
V.M. Gun’ko, M.V. Borysenko, P. Pissis, A. Spanoudaki, N. Shinyashiki, I.Y. Sulim, T.V. Kulik and B.B. Palyanytsya. Polydimethylsiloxane at the interfaces of fumed silica and zirconia/fumed silica// Appl. Surf. Sci. – 2007. – 253. – P.7143–7156.
M.V. Borysenko, M.V. Ignatovich, P. Baranui, T. Vidoczy, V. M. Bogatyrov, E. N. Poddenezhny and O.A. Stotskaya. Cu and Cr oxide nanoparticles in silica glass: preparation and spectral study // Nanosystems, Nanomaterials, Nanotechnologies. – 2006. – 4, 1. – P.137–143.