Труды КНЦ вып.8 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 5/2017(8))

DEVELOPMENT OF THE METHOD OF OBTAINING SILICON OXIDE SHELLS ON THE SURFACE OF METAL COMPOUNDS NANOPARTICLES Abstract The nanoparticles of metal compounds coated with SiO 2 were obtained by liquid-phase method. The basis for the creation of structures were selected nanoparticles of zinc oxide and iron oxide. Keywords: composite materials, nanoparticles, silicon oxide. Поверхностная модификация наночастиц соединений металлов оксидом кремния при создании композиционных материалов на основе полиэфирных, полиуретановых, эпоксидных и других смол, дает значительный эффект улучшении заданных характеристик материала. Существующие методы получения наночастиц соединений металлов, покрытых оболочкой SiO2, являются экономически не обоснованными для применения в сфере производства полимерных композиционных материалов и покрытий. Поэтому перспективным направлением является разработка малозатратных и технологически простых методов синтеза структур «ядро-оболочка» на основе SiO2и наночастиц соединений металлов. В работе наночастицы соединений металлов, покрытые оболочкой SiO2, получали жидкофазным способом, используя в качестве прекурсора метасиликат натрия. Метод получения основан на осаждении SiO 2 на наночастицы соединений металлов. Процесс получения наночастиц оксида кремния описан в работе [1]. Основой для создания структур «ядро-оболочка» были выбраны наночастицы оксида цинка со средним диаметром 50 нм и наночастицы оксида железа со средним диаметром 80 нм. Соответствующие методики получения используемых наночастиц описаны в работах [2] и [3]. Для определения размера наночастиц оксида цинка и оксида железа, покрытых оболочкой SiO2 в растворе, был использован анализатор Zetasizer Nano ZS. Визуализация, изучение морфологии и размера полученных наночастиц со структурой «ядро-оболочка» осуществлялось при помощи просвечивающего электронного микроскопа (ПЭМ) JEOL JEM-101, качественный анализ проводили с использованием ИК-Фурье микроскопии, на оборудовании Nicolet 380. Результаты, полученные с помощью ПЭМ, подтверждают формирование наночастиц со структурой «ядро-оболочка» (ZnO@SiO2и Fe3O4@SiO2). Наличие оксида кремния на поверхности наночастиц оксида цинка и оксида железа подтверждается данным ИК-Фурье спектроскопии по наличию колебательного спектра, характерного энергии возбуждения фрагментов молекулы Si-O-Si. Экспериментально полученные значения диаметра оболочек SiO2подтверждаются проведенным теоретическим расчетом. В результате исследований был разработан метод покрытия наночастиц соединений металлов оболочкой оксида кремния. За счет используемых в разработанном методе синтеза исходных веществ, данный способ является экономически целесообразным для применения в области создания полимерных композиционных материалов. D. S. Dobrovolskii, S. I. Marakulin, A. A. Sertsova, E. V. Yurtov 59