Новые оксидные наноматериалы для электрореологических жидкостей

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 16-13-10399

НазваниеНовые оксидные наноматериалы для электрореологических жидкостей

Руководитель Козюхин Сергей Александрович, Доктор химических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова Российской академии наук , г Москва

Конкурс №13 - Конкурс 2016 года на получение грантов по приоритетному направлению деятельности РНФ «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 03 - Химия и науки о материалах; 03-601 - Химия новых неорганических функциональных и наноразмерных материалов

Ключевые слова Электрореологические жидкости, наноматериалы, оксиды, композитные материалы, механические свойства, релаксационно-поляризационные характеристики

Код ГРНТИ31.17.15

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Основной задачей проекта является синтез и исследование физико-химических свойств новых электрореологических материалов на основе нанокристаллических оксидов переходных и редкоземельных металлов. Решение этой задачи позволит выработать общие принципы прогнозирования функциональных свойств электрореологических жидкостей. Поставленная в проекте задача представляет собой комплексное междисциплинарное исследование, направленное на разработку фундаментальных основ создания новых электрореологических жидкостей и экспериментальное и теоретическое исследование их функциональных характеристик в широком диапазоне условий. Важной составляющей проекта является формулирование новых закономерностей типа «состав-структура-дисперсность-свойства» для электрореологических материалов. Актуальность планируемых в рамках настоящего проекта исследований обусловлена значительным интересом, проявляемым исследователями и представителями промышленности к созданию и применению электрореологических жидкостей в высокотехнологичных отраслях, что, в частности, подтверждается устойчивым ростом числа публикаций и патентов по данной тематике. Результатом выполнения проекта должен стать комплексный анализ факторов, определяющих характеристики электрореологических жидкостей и создание на основе полученных данных новых нанодисперсных оксидных материалов для электрореологических жидкостей. Научная значимость поставленной задачи обусловлена необходимостью развития фундаментальных представлений о физико-химических процессах, протекающих в электрореологических жидкостях, и разработки общих неэмпирических подходов к созданию таких материалов с высокими функциональными характеристиками. Достижимость успешного решения поставленной задачи и получения запланированных результатов обусловлена следующими факторами. Авторы предлагаемого проекта имеют многолетний экспериментальный опыт в области синтеза нанокристаллических оксидных материалов с использованием подходов «мягкой химии», в т.ч. получения коллоидных систем – гелей и золей, а также значительный опыт анализа структуры подобных объектов с использованием современных методов. Исполнители проекта имеют большой опыт в области создания электрореологических материалов на основе диоксида кремния, в т.ч. гибридных органо-неорганических композитов, а также анализа их свойств и математического моделирования. Коллектив авторов имеет в своем распоряжении ряд экспериментальных установок (в т.ч. уникальных) для анализа механических характеристик дисперсных систем (напряжения сжатия и растяжения, адгезионно-поверхностных свойств) в постоянных и переменных электрических полях напряженностью до 5 кВ/мм. У авторов проекта имеется экспериментальный задел, свидетельствующий о возможности получения электрореологических жидкостей с высокими эксплуатационными характеристиками на основе ранее не использовавшихся в этом качестве оксидов металлов, в частности, диоксида церия.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Н. Н. Новикова, М. В. Ковальчук, С. Н. Якунин, О. В. Коновалов, Н. Д. Степина, А. В. Рогачев, Э. А. Юрьева, И. В. Марченко, Т. В. Букреева, О. С. Иванова, А. Е. Баранчиков, В. К. Иванов ВОЗМОЖНОСТИ ПОВЕРХНОСТНО-ЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ РЕНТГЕНОВСКИХ МЕТОДОВ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ МОЛЕКУЛЯРНЫХ МЕХАНИЗМОВ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ НАНОЧАСТИЦ С МОДЕЛЬНЫМИ МЕМБРАНАМИ КРИСТАЛЛОГРАФИЯ, том 61, № 5, с. 824–833 (год публикации - 2016)
10.7868/S0023476116050167

2. Агафонов А.В., Краев А.С., Давыдова О.И., Иванов К.В., Шекунова Т.О., Баранчиков А.Е., Иванова О.С., Борило Л.П., Гаршев А.В., Козик В.В., Иванов В.К. Nanocrystalline ceria: a novel material for electrorheological fluids RSC Advances, V.6, P.88851–88858 (год публикации - 2016)
10.1039/c6ra15095k

3. Агафонов А.В., Краев А.С., Герасимова Т.В., Евдокимова О.Л., Шекунова Т.О., Баранчиков А.Е., Борило Л.П., Иванова О.С., Козик В.В., Иванов В.К. СВОЙСТВА ЭЛЕКТРОРЕОЛОГИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЕЙ НА ОСНОВЕ НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО ДИОКСИДА ЦЕРИЯ Журнал неорганической хими, №5, том 62 (год публикации - 2017)

Публикации

1. Агафонов А.В., Иванов В.К. Физико-химические аспекты электрореологического эффекта 75-е Курнаковские чтения, Москва, 6 декабря 2017 г. (год публикации - 2017)

2. Егорышева А.В., Гайтко О.М., Кувшинова Т.Б., Голодухина С.В., Лебедев В.А., Еров Х.Э. Направленный синтез высокодисперсных α- и γ-Bi2O3 с различной морфологией Журнал неорганической химии, Т.62. №11. С.1431–1439. (год публикации - 2017)
10.1134/S0036023617110055

3. Агафонов А.В., Давыдова О.И., Краев А.С., Иванова О.С., Евдокимова О.Л., Герасимова Т.В., Баранчиков А.Е., Козик В.В., Иванов В.К. Unexpected effects of activator molecules’ polarity on the electrorheological activity of titanium dioxide nanopowders The Journal of Physical Chemistry B, V.121. P.6732−6738. (год публикации - 2017)
10.1021/acs.jpcb.7b04131

4. Голодухина С.В., Гайтко О.М., Егорышева А.В. Направленный синтез высокодисперсного оксида висмута с заданными морфологией и фазовым составом VII Конференция молодых ученых по общей и неорганической химии, Москва, 11–14 апреля 2017 г., С.53–54 (год публикации - 2017)

5. Иванов К.В., Иванова О.С., Агафонов А.В., Козюхин С.А. Диэлектрические свойства и течение электрореологической жидкости на основе нанодисперсных частиц тетраацетата бария-титанила, покрытых полимерами, при динамическом сдвиге в электрических полях Коллоидный журнал, Т.79. №2. С.149–157. (год публикации - 2017)
10.1134/S1061933X17020041

6. Герасимова Т.В., Евдокимова О.Л., Краев А.С., Иванов В.К., Агафонов А.В. Micro-mesoporous anatase TiO2 nanorods with high specific surface area possessing enhanced adsorption ability and photocatalytic activity Microporous and Mesoporous Materials, V.235. P.185-194. (год публикации - 2016)
10.1016/j.micromeso.2016.08.015

Публикации

1. Козюхин С.А., Бедин С.А., Рудаковская П.Г., Иванова О.С., Иванов В.К. Диэлектрические свойства нанокристаллического оксида вольфрама в области температур 223-293 K Физика и техника полупроводников, Т.52. №7. С.745-750. (год публикации - 2018)
10.21883/FTP.2018.07.46046.8719

2. Егорышева А.В., Краев А.С., Гайтко О.М., Герасимова Т.В., Голодухина С.В., Агафонов А.В. Электрореологические свойства a-Bi2O3 и Bi2O2CO3 Неорганические материалы, Т.55. №3. (год публикации - 2019)

3. Шекунова Т.О., Баранчиков А.Е., Япрынцев А.Д., Рудаковская П.Г., Иванова О.С., Караванова Ю.А., Калинина М.А., Румянцева М.Н., Дорофеев С.Г., Иванов В.К. Ultrasonic disintegration of tungsten trioxide pseudomorphs after ammonium paratungstate as a route for stable aqueous sols of nanocrystalline WO3 Journal of Materials Science, V.53. P.1758–1768. (год публикации - 2018)
10.1007/s10853-017-1668-3

4. Агафонов А.В., Краев А.С., Иванова О.С., Евдокимова О.Л., Герасимова Т.В., Баранчиков А.Е., Козик В.В., Иванов В.К. Comparative study of the electrorheological effect in suspensions of needle-like and isotropic cerium dioxide nanoparticles Rheologica Acta, V.57(4). P.307–315. (год публикации - 2018)
10.1007/s00397-018-1076-x

5. Голодухина С.В., Гайтко О.М., Хорошилов А.В., Егорышева А.В. Разработка методов синтеза субмикронных порошков оксикарбоната и оксинитратов висмута VIII Конференция молодых ученых по общей и неорганической химии, С.126-127. (год публикации - 2018)

6. Агафонов А.В., Иванов В.К. Новые оксидные наноматериалы для электрореологических жидкостей Кластер конференций 2018, С.25 (год публикации - 2018)

7. Агафонов А.В., Иванов В.К. Золь-гель материалы - перспективные наполнители электрореологических жидкостей Пятая международная конференция стран СНГ "Золь-гель синтез и исследование неорганических соединений, гибридных функциональных материалов и дисперсных систем "Золь-гель 2018", С.28-29 (год публикации - 2018)

8. К.В. Иванов, А.В. Агафонов, А.Е. Баранчиков, В.К. Иванов, С.А. Козюхин, Е.В. Фатюшина, В.В. Козик Influence of thermal treatment of nanometer-sized titanate and barium orthotitanate precursors on the electrorheological effect Nanosystems: Physics, Chemistry, Mathematics, V.9(6) (год публикации - 2018)