Труды КНЦ (Технические науки вып.3/2023(14))

является контролируемым, мономодальным и достаточно узким. Например, в представленном образце доля НЧ оксидов висмута с размерами в интервале 5 -7 нм составляет 83 %. Средний диаметр наночастиц N iO равен 10,3 нм, они имеют узкое распределение дисперсности: доля частиц с размерами 5 -9 нм составляет 74 %. Расстояние между частицами сопоставимо с их диаметром, превышает его в несколько раз, из чего следует, что оксидные частицы пространственно разделены. % 20 Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2023. Т. 14, № 3. С. 15-20. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2023. Vol. 14, No. 3. P. 15-20. 15 - 10 - 5 - О I I I 3 4 5 6 7 8 910111213 а б Рис. 3. Микрофотографии ТЭМ наночастиц и гистограммы распределения по размерам в нанокомпозитах: а — NiO-АГ (4,9 %Ni) и б — ВІ 2 О 3 -АГ (12,5 %Bi) Рентгенодиф ракционны й анализ. Установлено, что НК оксидов металлов МеО-АГ имеют двухфазную аморфно-кристаллическую структуру [10, 15]. Дифрактограммы НК, снятые в интервале углов 2Ѳ = 5 -7 0 ° характеризуются наличием интенсивного широкого гало в области углов 2Ѳ = 16-22° с максимумом интенсивности при 18,2°, что свидетельствует о присутствии в НК арабиногалактана в рентгеноаморфном состоянии [8, 15]. Наличие на дифрактограммах в интервале углов 2Ѳ 15-60° нескольких уширенных рефлексов 111, 200, 220, характерных для дифракционных картин гидратированных оксидов никеля, кобальта или висмута, убедительно указывает на формирование в НК высокодисперсных оксидов металлов в матрице АГ. Это доказывает, что полученные НК являются наноструктурированными объектами, содержащими наночастицы оксидов металлов с соответствующей кристаллической решеткой, диспергированные в аморфной органической матрице. ИК -спектроскопия . Показано, что при формировании исследованных наноразмерных оксидов металлов МеО они химически взаимодействуют с матрицей биополимера АГ. В ИК-спектрах НК МеО- АГ зафиксированы сигналы, характеризующие органическую матрицу арабиногалактана [ѵ, см-1: 3422 (OH), 2920 (СН 3 , СН 2 и СН), 1642 (H 2 O), 1375, 1216, 1147 -1077 (C -O ), 886 -776 (Р-гликозидная связь)] и наличие связи О-Ме. Различия в спектрах исходного АГ и НК МеО-АГ наблюдались в области 1100 -400 см-1. В этой области присутствуют низкоинтенсивные полосы характеристических частот колебаний связей Bi-O при 1076, 877, 790, 776, 569 см-1; связей Мп-O при 1077, 1041, 571, 436 см-1. Для НК CoO-АГ и N iO -АГ установлено, что наиболее чувствительными к структурным особенностям НК являются линии в области спектра 8 00 -1200 см-1, обусловленные деформационными колебаниями О-Н-групп, координированных с металлами, отличающиеся по интенсивности от таковых линий в спектре исходного АГ. Характер связывания предположительно заключается во взаимодействии между энергонасыщенной поверхностью наночастиц и гидроксильными группами АГ [14]. Заключение. Таким образом, в рамках общей концепции создания наноструктурированных функциональных материалов синтезированы нанокомпозиты оксидов переходных металлов кобальта, никеля, марганца, цинка, меди и висмута из соответствующих прекурсоров с использованием матрицы природного полисахарида арабиногалактана. Разработанная методология применима к получению большого числа оксидов с некоторыми вариациями для конкретных оксидов, зависящими от природы металла. Особенность НК оксидов переходных металлов, полученных предложенной вариацией конденсационного способа, заключается в том, что они характеризуются однородным фазовым составом, узким распределением дисперсности частиц, водорастворимостью и повышенной биосовместимостью. © Александрова Г. П., 2023 18