Введение
ГЛАВА 1. Современные представления о физико химических свойствах титан- и кремнийсодержащих оксидных систем, синтезе и возможности их модифицирования 15
1.1 Функциональные материалы на остове титан- и кремнийсодержащих оксидных систем: структура, свойства, области применения 15
1.1.1 Свойства и области применения наноструктурированных материалов на основе SiO2 16
1.1.2 Свойства и области применения наноструктурированных материалов на основе TiO2 18
1.1.3 Модифицирование наноструктурированных материалов на основе диоксида титана 23
1.1.4 Свойства и области применения наноструктурированных материалов на основе TiO2–SiO2 25
1.1.5 Свойства и области применения наноструктурированных материалов на основе систем TiO2–SiO2–MxOy (где M – d-металл) 26
1.2 Современные подходы формирования наноструктурированных оксидных материалов 27
1.2.1 Темплатный синтез оксидных наноструктурированных материалов с пористой структурой 32
1.2.2 Золь-гель технология для получения наноразмерных оксидных материалов
1.3 Влияние природы подложек на физико-химические свойства наноструктурированных оксидных материалов 43
1.4 Постановка цели и задач исследования 47
ГЛАВА 2. Характеристика исходных материалов. методы исследования и методология работы 50
2.1 Физико-химические свойства исходных веществ. Подготовка подложек 50
2.2 Получение наноструктурированных материалов из золей – прекурсоров оксидных систем на основе TiO2, SiO2, NiO 51
2.3 Методы исследования титан-, кремний и никельсодержащих золей
2.3.1 1H ЯМР спектроскопия 52
2.3.2 Метод потенциометрии 52
2.3.3 Метод вискозиметрии 53
2.3.4 Метод электрофореза 53
2.3.5 Метод малоуглового рентгеновского рассеяния
2.4 Методы исследования наноструктурированных оксидных материалов
2.4.1 Метод эллипсометрии 54
2.4.2 Электронная спектроскопия диффузного отражения (ЭСДО) 54
2.4.3 Рентгеновское дифракционное исследование 55
2.4.4 Метод БЭТ 56
2.4.5 Растровая электронная микроскопия 56
2.4.6 3D микротомография 56
2.4.7 Метод ИК-спектроскопии 57
2.4.8 Термический анализ 57
2.4.9 Исследование каталитической активности 57
2.4.10 Биотестирование 59
2.5 Методология работы 60
ГЛАВА 3. Получение и исследование агрегативно устойчивых золей для получения наноструктурированных оксидных материалов с воспроизводимыми физико химическими свойствами 63
3.1 Влияние равновесных химических процессов в C4H9OH–H2O–HCl на агрегативную устойчивость золей – прекурсоров TiO2 63
3.2 Влияние концентрационных соотношений компонентов на агрегативную устойчивость золей – прекурсоров оксидных систем aTiO2-bSiO2-cNiO 68
3.3 Формирование и рост частиц в процессе созревания титан-, кремний-, никельсодержащих золей 74
3.4 Применение стабильных золей для получения наноструктурированных оксидных материалов с воспроизводимыми оптическими характеристиками
Выводы по главе 3 80
ГЛАВА 4. Исследование физико-химических свойств нано структурированных материалов на основе оксидов титана, кремния и никеля 84
4.1 Выбор составов для исследования 84
4.2 Процессы формирования оксидных систем TiO2, TiO2-SiO2, TiO2-NiO, TiO2-SiO2-NiO, их фазовый состав и структура 85
4.3 Физико-химические свойства оксидных систем TiO2, TiO2–SiO2, TiO2–NiO, TiO2–SiO2–NiO на поверхности стекловолокнистого материала 97
Выводы по главе 4 104
ГЛАВА 5 Получение и применение композиционных материалов на основе оксидной системы TiO2–SiO2–NiO на стекловолокнистом носителе 106
5.1 Получение композиционных материалов на основе оксидной системы TiO2–SiO2–NiO на стекловолокнистом носителе 106
5.2 Каталитические свойства композиционных материалов на основе TiO2 и оксидных систем TiO2–SiO2, TiO2–NiO, TiO2–SiO2–NiO на поверхности стекловолокнистого материала 108
5.3 Биологическая безопасность каталитически активных композиционных материалов на основе оксидных систем TiO2, TiO2–SiO2, TiO2–NiO, TiO2–SiO2–NiO на поверхности стекловолокнистого материала 117
Выводы по главе 5 120
Список условных обозначений и сокращений 121
Заключение 122
Список использованной литературы 126
