Металоксидні магнітокеровані наноструктури для екологічних та біомедичних застосувань
Державний реєстраційний номер: 0118U000254
Тривалість проєкту: 1 січня 2018 – 31 грудня 2020
Сума отриманого фінансування: 463 000 гривень
Виконавець проєкту: Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника (Проєкт Міністерства освіти і науки України)
Мета проєкту: розробити наукові основи синтезу неагломерованих нанорозмірних частинок магнітних феритів різного катіонного складу, вивчити вплив немагнітоактивних іонів на їх структурні (розмір частинок, катіонний розподіл тощо) та магнітні властивості, а також отримати нові матеріали, які можуть використовуватись в екологічному каталізі, адсорбційних процесах, магнітній гіпертермії та магнітно-резонансній томографії.
Завдання проєкту:
- Синтезувати шпінелі з різним катіонним заміщенням в кристалічній гратці та дослідити ефективність різних хімічних методів (співосадження, золь-гель методу автогоріння, мікрохвильового синтезу, мікроемульсійного, темплатного синтезу) для отримання слабоагломерованих частинок шпінельних оксидних наноматеріалів.
- Дослідити вплив температурної обробки та співвідношення Me3+/Me2+ в системах різноманітного складу на структурно-фазовий стан отриманих наночастинок і їх магнітні та оптичні властивості.
- Дослідити каталітичну і фотокаталітичну активність шпінельних каталізаторів у реакціях горіння сажі і розкладу N2O залежно від хімічного і фазового складу, методу синтезу і температури відпалу, катіонного розподілу і ступеня оберненості шпінельної структури.
- На основі антиструктурної моделі дефектного стану запропонувати варіанти оптимізації складу каталітичних матеріалів, та узагальнити закономірності впливу нестехіометрії на природу дефектів кристалічної структури.
- Дослідити вплив умов синтезу та модифікації поверхні синтезованих матеріалів на їх сорбційні властивості і придатність до магнітної сепарації в процесах очищення модельних вод від важких металів і органічних забруднювачів.
- Виявити кореляцію між структурою, розподілом катіонів та сорбційними властивостями катіонзаміщених шпінелей з різною морфологією та розмірами частинок, синтезованих за оригінальними методиками.
Очікувані результати:
- Опрацювання теоретичних, експериментальних та технологічних основ для отримання нових конкурентноспроможних магнітокерованих нанорозмірних матеріалів з передбачуваними структурою і властивостями.
- Реалізація завдань проекту дозволить отримати нові нанодисперсні матеріали з контрольованим розподілом частинок за розмірами і покращеними каталітичними, сорбційними та магнітними властивостями.
- Синтезовані нанодисперсні матеріали будуть випробувані як каталізатори допалювання сажі і розкладу оксиду нітрогену (I), як сорбенти типових речовин-забруднювачів води, як абсорбери електромагнітного випромінювання та контрастні речовини для магніто-резонансної діагностики.
Контактна особа і менеджер проєкту в Прикарпатському національному університеті ім. Василя Стефаника: проф. Олександр ШИЙЧУК, професор кафедри хімії,
e-mail: oleksandr.shyichuk@pu.if.ua