Кулик К. С. Синтез та властивості кремнеземів, модифікованих сполуками церію

Розроблено метод синтезу нанокомпозитів CeO2/SiO2. Досліджено хемосорбцію ацетилацетонату церію на поверхні пірогенного кремнезему та нанокомпозитів CeO2/SiO2. Проведено порівняльний аналіз ефективності застосування методів молекулярного нашарування та просочування для синтезу церійвмісних кремнеземів. Показано, що метод молекулярного нашарування дозволяє отримувати нанокомпозити із контрольованим розміром кристалітів діоксиду церію від 3 до 24 нм в концентраційному діапазоні 6-24 мас. %. Вперше встановлено, що температура є чинником, який дозволяє контролювати процес кристалізації CeO2 в системах типу CeO2/SiO2, адже розмір кристалітів є експоненціальною функцією температури обробки і описується кореляційними рівняннями з високими коефіцієнтами детермінації (R2=0,996…0,998). Вивчено кінетику та запропоновано механізм термоперетворень прищеплених церійацетилацетонатних груп на поверхні кремнезему. Виявлено, що збільшення вмісту наночастинок CeO2 в нанокомпозитах значно знижує енергію активації реакції утворення ацетону. Запропоновано механізм утворення ацетону в результаті термічної трансформації прищеплених церійацетилацетонатних груп. Розраховані кінетичні параметри реакції утворення ацетону. Синтезовано леговані наночастиками CeO2 ксерогелі та зразки прозорого монолітного кварцового золь-гель скла, досліджено їх будову. Одержано нові пластичні мастила завдяки використанню нанокомпозитів CeO2/SiO2 як дисперсної фази. Проведено іммобілізацію та досліджено термічні перетворення ряду кумаринів на поверхні високодисперсного кремнезему, нанокомпозитів CeO2/SiO2 та змішаних оксидів Al2O3/SiO2, TiO2/SiO2. Встановлено, що ключову роль у зв'язуванні досліджених кумаринів з поверхнею кремнезему відіграє вільна гідроксильна група в положенні 7 або 8 кумаринового ядра.