Металоксидні магнітокеровані наноструктури

Металоксидні магнітокеровані наноструктури для екологічних та біомедичних застосувань

Державний реєстраційний номер: 0118U000254

Тривалість проекту: 1 січня 2018 – 31 грудня 2020

Виконавець проекту: Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника (Проект Міністерства освіти і науки України)

Мета проекту:  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 проекту:

  1. 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.
  2. Дослідити вплив температурної обробки та співвідношення Me3+/Me2+ в системах різноманітного складу на структурно-фазовий стан отриманих наночастинок і їх магнітні та оптичні властивості.
  3. 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.
  4. На основі антиструктурної моделі дефектного стану запропонувати варіанти оптимізації складу каталітичних матеріалів, та узагальнити закономірності впливу нестехіометрії на природу дефектів кристалічної структури.
  5. 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.
  6. Виявити кореляцію між структурою, розподілом катіонів та сорбційними властивостями катіонзаміщених шпінелей з різною морфологією та розмірами частинок, синтезованих за оригінальними методиками.

Очікувані результати:

  1. Опрацювання теоретичних, експериментальних та технологічних основ для отримання нових конкурентноспроможних магнітокерованих нанорозмірних матеріалів з передбачуваними структурою і властивостями.
  2. Реалізація завдань проекту дозволить отримати нові нанодисперсні матеріали з контрольованим розподілом частинок за розмірами і покращеними каталітичними, сорбційними та магнітними властивостями.
  3. 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 проекту в Прикарпатському національному університеті ім. Василя Стефаника: проф. Олександр ШИЙЧУК, професор кафедри хімії,
e-mail: oleksandr.shyichuk@pu.if.ua