Аннотация результатов, полученных в 2019 году
Проект направлен на решение фундаментальной научной проблемы создания методов получения материалов, в том числе гибридных, на основе аэрогелей – уникальных высокопористых сверхлегких материалов, имеющих широкие возможности практического применения. Решение запланированных в проекте задач включает в себя использование возможностей объекта инфраструктуры «Импульсный исследовательский ядерный реактор ИБР-2» (г. Дубна) для детального анализа структуры аэрогелей в диапазоне масштабов от 1 нм до 2 мкм. Проведение этих измерений призвано способствовать решению проблемы разработки единых методик анализа структуры материалов на основе аэрогелей с использованием методов малоуглового рассеяния, что имеет ключевое значение как для установления взаимосвязи между методами получения и функциональными характеристиками этих материалов, а также для развития методологии малоугловых методов анализа микро- и мезоструктуры. В ходе выполнения работ по проекту в 2019 г. были получены следующие основные результаты. Разработаны методы получения лиогелей на основе резорцин-формальдегидных смол с использованием в качестве растворителей ацетонитрила и гидрата гексафторацетона. Впервые предложено использовать гидрат гексафторацетона в качестве растворителя (и гелирующего агента) для синтеза лиогелей на основе резорцин-формальдегидных смол. Методом сверхкритической сушки в CO2 успешно получены монолитные (в том числе гибкие) аэрогели на основе резорцин-формальдегидных полимеров, характеризующиеся удельной поверхностью до 400 м2/г, удельной пористостью до 1.3 см3/г. Все полученные аэрогели на основе резорцин-формальдегидных смол являются гидрофильными. Установлено, что предложенный метод получения аэрогелей позволяет варьировать в широких пределах текстурные характеристики резорцин-формальдегидных аэрогелей, при этом ключевыми параметрами, определяющими микроструктуру получаемых материалов, является объем и состав растворителя, используемого на стадии гелеобразования. В частности, использование в качестве растворителя ацетонитрила приводит к получению аэрогелей с высокоразвитой поверхностью, состоящих из наночастиц, соединенных в пористую трехмерную сетку; напротив, использование гидрата гексафторацетона приводит к формированию аэрогелей, содержащих значительное количество макропор и состоящих их субмикронных плотных сферических частиц с практически гладкой поверхностью, образующих рыхлые ажурные агрегаты. Показано, что скорость гелеобразования в системе резорцин-формальдегид в существенной степени определяется составом используемого растворителя – в ацетонитриле продолжительность гелеобразования составляет несколько часов, а в гидрате гексафторацетона – несколько секунд. Установлено, что увеличение температуры остаривания резорцин-формальдегидных лиогелей от 20 до 70С приводит к значительному уменьшению величины фрактальной размерности поверхности соответствующих аэрогелей (от ~2.5 до 2.0), что свидетельствует о существенном сглаживании поверхности формирующихся агрегатов наночастиц. Данный параметр практически не сказывается на размере агрегатов наночастиц в структуре аэрогелей на основе резорцин-формальдегидных смол. Установлено, что существенное увеличение размеров агрегатов наночастиц происходит при разбавлении системы (увеличении объема растворителя, в котором происходит гелеобразование). Показано, что параметры спектрометра малоуглового рассеяния нейтронов ЮМО (канал №4 на реакторе ИБР-2) полностью соответствуют требованиям, предъявляемым к установкам для анализа мезоструктуры твердофазных высокопористых материалов на основе аэрогелей – как органических (на примере резорцин-формальдегидных аэрогелей), так и неорганических (на примере аэрогелей гидратированного SiO2). Получаемые с помощью данного спектрометра результаты являются воспроизводимыми, соответствуют данным малоуглового рассеяния рентгеновского излучения, полученным при анализе идентичных систем, а также согласуются с результатами экспериментальных исследований, проведенных ранее коллективом исполнителей проекта с использованием зарубежных источников нейтронного излучения и спектрометров малоуглового рассеяния нейтронов (в том числе дифрактометра “Yellow submarine” исследовательского реактора Budapest Research Reactor Будапештского нейтронного центра, установке KWS-2 реактора FRM-II Технического университета Мюнхена). На основании анализа экспериментальных данных установлено, что для математической обработки результатов малоуглового рассеяния нейтронного излучения образцами аэрогелей резорцин-формальдегидных смол и гидратированного SiO2 наиболее пригодной является экспоненциально-степенная модель, позволяющая учитывать рассеяние в режимах Гинье и Порода, а также некогерентное рассеяние на атомах водорода. Указанная модель пригодна для анализа систем, характеризующихся как фрактальными свойствами поверхности, так и состоящих из структур с плоской поверхностью. Установлено, что обработка экспериментальных данных малоуглового рассеяния рентгеновского и нейтронного излучения с использованием подхода обратного преобразования не может быть использована для описания мезоструктуры пористых твердых тел, характеризующихся фрактальным характером агрегации наночастиц. Впервые проведено систематическое исследование влияния температуры сушки лиогелей SiO2 в среде изопропанола (в диапазоне температур 85–310С) на структуру получаемых материалов. Сушка лиогелей как в сверхкритических, так и докритических условиях позволяет получать материалы с высокой удельной площадью поверхности (около 1000 м2г–1) и удельным объемом пор (1.1–4.5 см3г–1). Увеличение удельного объема пор при увеличении температуры сушки лиогелей происходит за счет увеличения содержания крупных мезопор (> 20 нм). С увеличением температуры сушки аэрогелей SiO2 происходит некоторое изменение их структуры, что отражается в увеличении степени агрегированности индивидуальных частиц и размера состоящих из них кластеров (от 5 нм при 85С до 25 нм при 265С) и уменьшении массово-фрактальной размерности кластеров (от 2.6 при 85С до 2.1 при 265С). Установлено, что для описания текстурных характеристик (в части построения распределения пор по размерам) аэрогелей SiO2, полученных в до- и сверхкритических условиях, наиболее пригодной является равновесная модель нелокального функционала плотности для цилиндрических пор, а не модель Барретта-Джойнера-Халенды. С точки зрения практической значимости наиболее существенными результатами являются следующие: 1) Разработанные методы получения аэрогелей на основе резорцин-формальдегидных смол позволяют получать углеродные материалы (методом термолиза аэрогелей в инертной атмосфере), характеризующиеся заданной микроструктурой в широком диапазоне масштабов, что является важным для создания суперконденсаторов, электродов в топливных элементах, основанных на протонообменных мембранах, в качестве анодов в литий-ионных аккумуляторах и др. 2) Результаты, полученные при анализе структуры аэрогелей на основе диоксида кремния, полученных сушкой в докритических и сверхкритических условиях, показали, что даже при низкотемпературной сушке в алифатических спиртах в закрытых автоклавах могут быть получены монолитные аэрогели, характеризующиеся высокой удельной поверхностью и пористостью. Данный результат, по нашему мнению, открывают путь к созданию новых энергосберегающих и экспрессных методов получения функциональных и конструкционных материалов на основе аэрогелей. Использование методов малоуглового рассеяния нейтронного и рентгеновского излучения, а также низкотемпературной адсорбции-десорбции азота позволило получить детальную информацию о структуре ультралегких аморфных материалов на основе резорцин-формальдегидных аэрогелей и аэрогелей на основе диоксида кремния, полученные сушкой в до- и сверхкритических условиях. Совокупность полученных эксперментальных данных позволила выработать эффективные способы управления микроструктурой материалов на основе аэрогелей.

Аннотация результатов, полученных в 2020 году
Проект направлен на решение фундаментальной научной проблемы создания методов получения материалов, в том числе гибридных, на основе аэрогелей – уникальных высокопористых сверхлегких материалов, имеющих широкие возможности практического применения. Для решения запланированных в проекте задач используется объект инфраструктуры «Импульсный исследовательский ядерный реактор ИБР-2» (г. Дубна), необходимый для детального анализа структуры аэрогелей в диапазоне масштабов от 1 нм до 2 мкм. Проведение этих измерений призвано способствовать решению проблемы разработки единых методик анализа структуры материалов на основе аэрогелей с использованием методов малоуглового рассеяния, что имеет ключевое значение как для установления взаимосвязи между методами получения и функциональными характеристиками этих материалов, а также для развития методологии малоугловых методов анализа микро- и мезоструктуры. В ходе выполнения проекта в 2020 г. был получен ряд важных результатов, позволивших получить новую информацию о структуре резорцин-формальдегидных аэрогелей и получаемых из них углеродных аэрогелей, имеющую важное значение для создания методов получения углеродных наноматериалов с заданной микроструктурой. Все поставленные в проекте задачи были полностью выполнены. Наиболее значимые результаты перечислены ниже. Продолжена разработка методов получения резорцин-формальдегидных аэрогелей с заданной микроструктурой, основанная на использовании различных органических растворителей на стадии формирования резорцин-формальдегидных гелей, с последующей сверхкритической сушкой в CO2. Впервые показана возможность использования диметилсульфоксида в качестве растворителя для получения резорцин-формальдегидных аэрогелей. Удельная поверхность и удельная пористость материалов, полученных с использованием диметилсульфоксида, достигает 320 м2/г и 0.8 см3/г, соответственно. Показано, что для получения резорцин-формальдегидных аэрогелей с высокой удельной поверхностью и высокой пористостью может быть использован простой метод, основанный на введении в реакционную смесь увеличенного объема растворителя (ацетонитрила или диметилсульфоксида). Данный подход позволил получить резорцин-формальдегидные аэрогели, характеризующиеся близким к рекордным для данного класса материалов значениям удельной поверхности (более 400 м2/г) и удельного объема пор (более 2.5 см3/г). Показано, что выбор типа и объема растворителя, используемого на стадии гелирования, позволяет получить как микропористые, так и мезопористые резорцин-формальдегидные аэрогели с заданным соотношением удельного объема микро- и мезопор. В результате сравнительного анализа текстурных характеристик резорцин-формальдегидных аэрогелей и получаемых из них углеродных аэрогелей показано, что предложенные в рамках проекта новые методы получения резорцин-формальдегидных аэрогелей обеспечивают возможность синтеза углеродных наноматериалов с заданной высокой удельной поверхностью (более 1 000 м2/г) и удельным объемом пор (более 3 см3/г) и заданным распределением пор по размерам (включая микро- и мезопористые материалы). Анализ всей совокупности экспериментальных данных о текстурных характеристиках полученных материалов указывает на наличие корреляции между удельным объемом пор резорцин-формальдегидных аэрогелей и получаемых из них углеродных материалов (R = 0.86). Аналогичная корелляция между соответствующими величинами удельной поверхности выражен намного слабее (R = 0.31). Проведен систематический анализ мезоструктуры резорцин-формальдегидных аэрогелей, а также углеродных материалов, получаемых пиролизом резорцин-формальдегидных аэрогелей в инертной атмосфере, методом малоуглового рассеяния нейтронов с использованием объекта инфраструктуры реактора ИБР-2 (ОИЯИ, г. Дубна) в диапазоне переданных импульсов 0.06–5 нм–1. Подобраны математические модели, адекватно с физической точки зрения описывающие характер рассеяния нейтронов на неоднородностях структуры материалов. Показано, что во всех случаях мезоструктура резорцин-формальдегидных аэрогелей может быть описана в рамках экспоненциально-степенного приближения Гинье-Порода с учетом некогерентного рассеяния нейтронов на атомах водорода. Практически во всех случаях характер рассеяния на неоднородностях полимерных аэрогелей может быть удовлетворительно описан с привлечением формализма рассеяния на агрегатах неоднородностей с фрактальной поверхностью раздела фаз. В свою очередь, для описания характера рассеяния на углеродных материалах, получаемых пиролизом резорцин-формальдегидных аэрогелей, может быть использована аналогичная модель, однако она дополнительно содержит учет рассеяния в области больших переданных импульсов, что требует введения в модель дополнительного степенного и дополнительного экспоненциального члена. В целом, в результате пиролиза резорцин-формальдегидных аэрогелей наблюдается уменьшение фрактальной размерности углеродных материалов относительно исходных полимерных материалов и формирование агрегатов, характеризующихся гладкой или диффузной поверхностью. Впервые показано, что в результате сушки резорцин-формальдегидных лиогелей на воздухе возможно формирование структур, характеризующихся наличием ближнего порядка с радиусом корреляции 5–6 нм. Определены электрофизические характеристики углеродных материалов, полученных пиролизом резорцин-формальдегидных аэрогелей. С использованием четырехконтактного метода выполнены измерения удельной электропроводности углеродных материалов. Показано наличие выраженной линейной корреляции между удельной электропроводностью углеродных материалов и температурой их синтеза. Установлено, что геометрическая плотность углеродных материалов, полученных пиролизом резорцин-формальдегидных аэрогелей, является значимым фактором, определяющим их удельную электропроводность. Таким образом, основным результатом выполнения проекта в 2020 г. является разработка методов создания углеродных аэрогелей с заданной геометрической плотностью, удельной поверхностью, удельным объемом пор и электропроводностью, а также взаимосвязи между условиями получения углеродных аэрогелей и их структурой и физико-химическими характеристиками. Предложенные методы представляют несомненный интерес с точки зрения создания углеродных материалов для использования в составе электрохимических элементов.

Аннотация результатов, полученных в 2021 году
Проект направлен на решение фундаментальной проблемы создания новых функциональных материалов на основе аэрогелей с контролируемой структурой в диапазоне масштабов от 1 нм до 10 мкм и разработки методов анализа таких структур с использованием методов малоуглового и ультрамалоуглового рассеяния нейтронного излучения. Работы по проекту в 2021 г. были направлены на разработку методов получения материалов на основе резорцин-формальдегидных аэрогелей (РФ АГ) и углеродных аэрогелей (С АГ), а также на создание метода получения кремнийоксидных аэрогелей, модифицированных боргидридными кластерами. Все задачи, предусмотренные планом выполнения работ на 2021 г были выполнены в полном объеме. Разработана методика получения резорцин-формальдегидных аэрогелей, содержащих углеродные модификаторы – углеродные нанотрубки, терморасширенный графит, оксид графена. Пиролизом таких аэрогелей получены соответствующие углеродные аэрогели, характеризующиеся удельной поверхностью 500–1300 м2/г. В то же время, углеродные аэрогели, содержащие углеродные модификаторы, не продемонстрировали более высокой электропроводности по сравнению с немодифицированными углеродными аэрогелями. Кроме того, введение углеродных материалов приводило к заметному уменьшению механической прочности углеродных аэрогелей (до 1–2 МПа по сравнению с 3–6 МПа для немодифицированных материалов). Таким образом, введение углеродных модификаторов в матрицу углеродных аэрогелей в рамках используемых нами методик представляется нецелесообразным. Детальный анализ электрофизических свойств углеродных аэрогелей, проведенный с использованием методов импедансной спектроскопии и циклической вольтамперометрии показал, что разработанные нами методы синтеза позволяют получить электродные материалы, характеризующиеся удельной емкостью более 100 Ф/г и временем заряда-разряда 1.2–1.5 сек, что позволяет отнести их к суперконденсаторам (ионисторам). Импедансные измерения и циклические вольтамперограммы для всех проанализированных образцов углеродных материалов показали практически идеальное ёмкостное поведение, характерное для конденсаторов. Полученные материалы являются перспективными для использования в качестве компонентов резервных источников питания высокой мощности в электронике и электротехнике. Показано, что электрохимические свойства (емкость, скорость разряда) образцов углеродных аэрогелей, полученных пиролизом резорцин-формальдегидных аэрогелей, синтезированных гелированием в диметилсульфоксиде и ацетонитриле, различаются самым существенным образом: при одинаковой концентрации исходных реагентов значения плотности и электропроводности для образцов, полученных в диметилсульфоксиде, в 2–4 раза превышают характеристики образцов, синтезированных с использованием ацетонитрила. Предложен метод химической иммобилизации клозо-декаборатных фрагментов в матрице оксидных аэрогелей, основанный на использовании производных аниона [B10H10]2- с (3-аминопропил)триэтоксисиланом. Взаимодействием тетрабутиламмониевой соли аниона [2-B10H9(NCCH3)]- с (3-аминопропил)триэтоксисиланом синтезировано новое производное клозо-декаборатного кластера. Разработана методика иммобилизации клозо-декаборатного кластерного аниона в матрице аэрогеля SiO2 (около 1.2 мольн.% замещенного кластерного аниона бора в оксидной матрице). Успешность химической иммобилизации подтверждена комплексом физико-химических методов, включая спектроскопию ИК и ЯМР. Модифицированный боргидридным кластером аэрогель на основе SiO2 толщиной >15 см обеспечивает ослабление нейтронного излучения с длинами волн l >12 Å и потоком 107 ед∙см-2∙с-1 до достоверно недетектируемой интенсивности. Разработанный подход по химической иммобилизации боргидридных кластеров в матрице оксидного аэрогеля позволяет получить высокопористые и термически стабильные материалы, которые могут быть использованы при создании комплексных систем защиты от действия нейтронного излучения. Проведено сопоставление механических характеристик резорцин-формальдегидных аэрогелей и получаемых из них углеродных аэрогелей (предел прочности при сжатии и максимальная деформация при сжатии). Установлено, что максимальные прочностные характеристики достигаются для резорцин-формальдегидного аэрогеля, имеющего наибольшую плотность (1.1 г/см3) – предел прочности составил 31 МПа при деформации ~5%. Полученные в результате пиролиза углеродные монолитные материалы характеризовались в 2–5 раз более высоким пределом прочности по сравнению с исходными резорцин-формальдегидными аэрогелями, для них предел прочности достигал 160 МПа при максимальной деформации 2–3%. Показано соответствие механизмов деформации резорцин-формальдегидных аэрогелей и полимерных пен. Для углеродных аэрогелей, полученных пиролизом резорцин-формальдегидных аэрогелей показано хрупкое разрушение при практически полном отсутствии пластической составляющей. Для анализа мезоструктуры резорцин-формальдегидных и углеродных аэрогелей успешно использована установка малоуглового рассеяния рентгеновского излучения (ОИЯИ, г. Дубна) Xeuss 3.0. Установлено, что использование двух расстояний от образца до детектора (400 и 4500 мм) позволяет измерять интенсивность I(q) рассеяния рентгеновского излучения в широком диапазоне переданных импульсов 2.5∙10-3 < q < 0.6 Å-1, что соответствует анализу надмолекулярной структуры в диапазоне размеров Rc от 1 до 140 нм. Необходимое время набора статистики при работе с микрофокусным генератором GeniX3D рентгеновского излучения с CuKa (λ = 1.54 Ǻ), работающего в режиме 30W/30m, на образцах аэрогелей составило 300 сек для каждой из позиций образец-детектор, то есть по 10 минут в целом на образец. Для корректного описания характера малоуглового рассеяния как рентгеновского, так и нейтронного излучения для резорцин-формальдегидных аэрогелей и получаемых из них углеродных аэрогелей (в том числе композитных) может быть использована эмпирическая модель Гинье-Порода и унифицированная экспоненциально-степенная модель, учитывающую наличие в рассеивающей системе нескольких структурных уровней. Некоторые наблюдаемые различия в значениях структурных параметров связаны с различным контрастом (твердая фаза-пора), в первую очередь, при анализе резорцин-формальдегидных аэрогелей. Для углеродных аэрогелей наблюдается удовлетворительное соответствие между результатами, получаемыми методами малоуглового рассеяния рентгеновского и нейтронного излучения. Для углеродных аэрогелей, полученных пиролизом резорцин-формальдегидных аэрогелей, в области больших переданных импульсов характер малоуглового рассеяния описывается степенной зависимостью со значениями показателя степени близком к 2, что соответствует рассеянию на неоднородностях плоской формы. Толщина Т и ширина W таких неоднородностей, определенные из данных малоуглового рассеяния как нейтронного, так и рентгеновского излучения, лежат в диапазонах Т  1.5 ÷ 2.0 нм и W  2.5 ÷ 9 нм в зависимости от условий синтеза. Полученные результаты подтверждают имеющиеся имеющиеся данные о наличии в структуре углеродных аэрогелей графеноподобных фрагментов. Для композитов на основе резорцин-формальдегидных и углеродных аэрогелей, содержащих многостенные углеродные нанотрубки, характерные размеры углеродных нанотрубок могут быть определены по данным малоуглового рассеяния. При этом характеристический размер неоднородностей (6.5–8.5 нм), определяемый из данных рассеяния, находится в удовлетворительном соответствии с заявленными характеристиками нанотрубок (диаметр 5–7 нм).

Аннотация результатов, полученных в 2022 году
Проект направлен на решение фундаментальной проблемы создания новых функциональных материалов на основе аэрогелей с контролируемой структурой в диапазоне масштабов от 1 нм до 10 мкм и разработки методов анализа таких структур с использованием методов малоуглового и ультрамалоуглового рассеяния нейтронного излучения. Работы по проекту в 2022 г. были направлены на разработку методов получения и анализа структуры материалов на основе углеродных аэрогелей, а также ионогелей на основе диоксида кремния и ионных жидкостей.. Все задачи, предусмотренные планом выполнения работ на 2022 г были выполнены в полном объеме. Осуществлен синтез углеродных аэрогелей путем пиролиза резорцин-формальдегидных аэрогелей, синтезированных с использованием различных растворителей на стадии гелирования (ацетонитрила, диметилсульфоксида, диметилацетамида, диметилформамида или ацетона). Показано, что тип используемого растворителя в существенной степени определяет текстурные характеристики получаемых материалов. Наибольшие значения удельной поверхности и удельной пористости (530 м2/г и 0.39 см3/г) характерны для материалов, полученных с использованием ацетонитрила, наименьшие (120 м2/г и 0.09 см3/г) – для диметилацетамида. Текстурные характеристики углеродных аэрогелей, полученных и использованием диметалсульфоксида, диметилформамида и ацетона, достаточно близки и находятся в диапазоне (240–290 м2/г и 0.14–0.16 см3/г). Для углеродных аэрогелей, полученных с использованием ацетонитрила, также характерен наибольший размер пор (~6 нм). С точки зрения практически значимых электрохимических характеристик исследованных материалов наиболее высокие значения удельной ёмкости и мощности также получены для углеродных аэрогелей, синтезированных с использованием ацетонитрила. При этом двойнослойная ёмкость для данного материала, работающего в режиме электрода суперконденсатора составила около 100 Ф/г, что примерно в 5 раз превышает характеристики материалов, полученных с использованием других растворителей. Для данного материала мощность и скорость заряда-разряда при максимальной ёмкости достигают 1 Вт/г (при токах 0.5 А/г и напряжения 2 В), а пиковая мощность 7 Вт/г, что сравнимо с серийными суперконденсаторами (3–7 Вт/г). Представляется важным, что тип используемого растворителя оказывает влияние на емкость и пористость материала, однако доступность пор не изменяется, о чем свидетельствует одинаковое уменьшение эффективной ёмкости при увеличении тока. Высокая доступность порового пространства делает полученный материал перспективным для других химических источников тока (носителей для топливных элементов и электронных проводников для катодов аккумуляторов). Анализ мезоструктуры углеродных аэрогелей, синтезированных с использованием различных растворителей, выполненный методом малоуглового рассеяния рентгеновского излучения, показал, что она может быть описана в рамках иерархической трехуровневой структурной модели. Они состоят из крупномасштабных агрегатов с характеристическим радиусом Rс3 ≥ 940 Å с практически гладкой поверхностью и сформированных из кластеров с практически гладкой поверхностью и характерным размером Rс2  75–110 Å, которые, в свою очередь, состоят из массово-фрактальных неоднородностей с фрактальной размерностью DM = 2.28–2.63 и верхней границей самоподобия Rс1  21–28 Å. Установить однозначные корреляции между структурными параметрами, определенными из результатов малоуглового рассеяние рентгеновского излучения (размер и форма рассеивающих частиц) и низкотемпературной адсорбции азота (размер пор и распределение пор по размеру) не удалось. Получены композиты на основе ионной жидкости (тетрафторбората 1-октил-3-метилимидазолия) и высокодисперсного пирогенного диоксида кремния (Аэросил A380) – модельные ионогели – и проведен анализ их структуры в диапазоне масштабов (410–3 Å–1–0.6 Å–1). Композиты получены для широкого диапазона массового содержания ионной жидкости, от 47 до 95 мас.%. Показано, что структура композитов может быть описана в рамках двухуровневой структурной модели (твердая фаза – пора). При относительно малом содержании ионной жидкости (47 мас.%) наблюдается некоторое уменьшение размеров неоднородностей первого структурного уровня, присутствующих в пирогенном SiO2 (от 13 нм до 11 нм), при сохранении фрактальной размерности поверхности (2.14), связанное с адсорбцией ионной жидкости на поверхности наночастиц. Для композитов, содержащих большее количество ионной жидкости (более 65 мас.%), структура первого уровня не может быть достоверно определена в связи со вкладом структурных корреляций от собственно ионной жидкости с характеристическим радиусом частиц 9–10 Å и характеристическим радиусом корреляции 22–26 Å. Установлено, что величина характеристического радиуса корреляции в композитах в области высоких степеней наполнения (> 65 мас.%) практически линейно уменьшается от доли ионной жидкости, что указывает на то, что адсорбционные взаимодействия могут оказывать существенное влияние на пространственные анион-катионные корреляции в наполненных ионных жидкостях. Предложен новый метод анализа пористой структуры углеродных материалов с использованием техники вариации контраста в малоугловом рассеянии нейтронного излучения. Метод основан на отсутствии контраста в рассеянии нейтронного излучения на поверхности углеродных материалов со скелетной плотностью 1.8–1.9 г/см–3 и тяжелой водой (D2O), заполняющей открытые поры материала. Таким образом, наблюдаемое рассеяние нейтронного излучения происходит только на границе раздела фаз «закрытая пора–углерод», что позволяет непосредственно определить объемную долю закрытых пор в материале.