Труды КНЦ (Технические науки вып.1/2022(13))

Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2022. Т. 13, № 1. С. 173-179. Transactions of the to la Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2022. Vol. 13, No. 1. P. 173-179. Научная статья УДК 539.216 : 544.653.23 doi:10.37614/2949-1215.2022.13.1.030 АЛЮМООКСИДНЫЕ НАНОПОРИСТЫЕ МЕМБРАНЫ КАК ОСНОВА ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ НАНОКОМПОЗИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ Георгий Юрьевич Мотин1, Александр Николаевич Кокатев 2 12Петрозаводский государственный университет, Петрозаводск, Россия 1georgii_motin@mail.ru 2nelan-oksid@bk. ru Аннотация Представлены результаты по получению нанокомпозитных материалов на основе различных типов алюмооксидных нанопористых мембран. Формирование мембран проводилось с применением методики утонения барьерного слоя пористого анодного оксида алюминия, а также методом двухслойного гальваностатического анодирования. Исследования методом атомно-силовой микроскопии показали, что применение методики термического разложения K2MnO4 приводит к формированию на поверхности и в порах мембран наночастицY-MnO 2 размером ~20 нм, а применение методики фотохимического синтеза —наночастиц Ag размером ~ 30 нм. Ключевые слова: алюминий, оксидные пленки, анодирование, нанопористый, мембрана, модификация, серебро, диоксид марганца, наночастицы, нанокомпозитные материалы, атомно-силовая микроскопия Благодарности: работа выполнена в рамках Программы поддержки прикладных научных исследований и разработок студентов и аспирантов Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Петрозаводский государственный университет», обеспечивающих значительный вклад в инновационное развитие отраслей экономики и социальной сферы Республики Карелия, на 2022-2023 годы, поддержанной грантом Фонда венчурных инвестиций Республики Карелия (договор №4-Г21 от 27 декабря 2021 года). Original article NANOPOROUS ALUMINA MEMBRANES AS THE BASIS FOR FUNCTIONAL NANOCOMPOSITE MATERIALS Georgy Yu. Motin1, Aleksandr N. Kokatev 2 Petrozavodsk State University, Petrozavodsk, Russia 1georgii_motin@mail.ru 2nelan-oksid@bk.ru Abstract In the present study, we report about results of obtaining nanocomposite materials based on various types of nanoporous alumina membranes (NAM). The NAMwere fabricated by two ways: (I) — using the technique of thinning the barrier layer of porous anodic alumina; (2) — by two-layer galvanostatic electrochemical anodization of aluminium samples. Using atomic force microscopy, it was found that a method of thermal decomposition of K2MnO4 leads to the formation of nanoparticles Y-MnO 2 with size ~ 20 nm on the surface and in the pores of NAM, and the use of the method of photochemical synthesis of Ag nanoparticles with a size of ~ 30 nm. Keywords: aluminum, oxide films, anodizing, nanoporous, membrane, modification, silver, manganese dioxide, nanoparticles, composite materials, atomic force microscopy Acknowledgments: the work was carried out as part of the Support Program for applied researches of students and postgraduates of the Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education “Petrozavodsk State University”, providing a significant contribution to the innovative development of economic and social sectors of the Republic of Karelia for the period of 2022-2023. The program is supported by the Venture Investment Fund grant of the Republic of Karelia (contract no. 4-Г21 of December 27, 2021). Нанокомпозитные материалы, создаваемые на основе пространственно упорядоченных пористых структур (например, пористого кремния, пористого анодного оксида алюминия, нанотрубчатого анодного оксида титана и др.), обладают заданными физическими и химическими свойствами: оптическими, каталитическими, фотокаталитическими, магнитными, электрическими и сенсорными, высокой биохимической и бактерицидной активностью. Это позволяет применять такие материалы в широком спектре устройств: в солнечных батареях, био- и газовых сенсорах, устройствах хранения информации, катализаторах, метаматериалах, фильтрах и т. д. [1-4]. © Мотин Г. Ю., Кокатев А. Н., 2022 173