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

Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2023. Т. 14, № 3. С. 210-215. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2023. Vol. 14, No. 3. P. 210-215. Научная статья УДК 541.182 doi:10.37614/2949-1215.2023.14.3.038 РАЗРАБОТКА И ПОИСК ФУНКЦИОНАЛЬНОСТЕЙ НОВЫХ ОРГАНОКРЕМНЕЗЕМНЫХ ГИБРИДНЫХ НАНОКОМПОЗИТОВ С ВКЛЮЧЕНИЕМ БИОПОЛИМЕРОВ ХИТОЗАНА В СИЛОКСАНОВУЮ ОСНОВУ ПРИ ИХ ПРЕОБРАЗОВАНИИ В МОНОДИСПЕРСНЫЕ ЧАСТИЦЫ МЕЗОПОРИСТОГО КРЕМНЕЗЕМА Татьяна Федоровна Кузнецова1, Елизавета Александровна Копыш2, Полина Маратовна Смольская3, Дилноза Жураевна Жумаева4, Андрей Иванович Иванец 5 125Институт общей и неорганической химии НАН Республики Беларусь, г. Минск 3Белорусский государственный университет, химический факультет, г. Минск 4Институт общей и неорганической химии Академии наук Узбекистана, г. Ташкент 1tatyana.fk@gmail.com, http://orcid.org/0000-0002-8598-2079 2liza_kopusch@mail.ru 3p. shornikova07@gmail. com 4d.jumayeva@list.ru 5andreiivanets@yandex. by, https://orcid. org/0000-0002-3053-317X Аннотация Развит универсальный подход к биомиметическому синтезу гибридных органосиликатных нанокомпозитов с хорошим контролем текстуры и функциональности, состоящий в использовании биомакромолекул в качестве мезогенных темплатов. Основная стратегия заключается в объединении самоассоциации полисахаридных наностержней с «гибкостью» золь-гель процесса в химии силоксановых олигомеров, формируемых при различных рН 3, 5, 8. Измеренные изотермы низкотемпературной адсорбции-десорбции азота образцами, полученными при pH 5 и 8, относятся к изотермам типа IV (а), характерным для мезопористых адсорбентов. На изотермах преобладает треугольный гистерезис Н2(а), обусловленный сетевыми эффектами в упорядоченных мезопористых материалах типа SBA-16 и К Н - 5 . Изотермы образцов, полученных при рН 3, являются изотермами гибридного типа (I+IV) с гистерезисом H4, что присуще микропористым адсорбентам с щелевидными мезопорами между агломератами кремнеземных частиц. Контроль текстурных свойств гибридных нанокомпозитов и пористого кремнезема возможен путем изменения температуры термической активации органосиликатных образцов и значения рН среды осаждения кремнегеля. Преимуществом развиваемого синтеза является формирование новых функциональностей на поверхности кремнезема посредством его термической обработки при сохранении полисахаридного темплата либо в качестве собственной функциональной основы, либо углеродного ресурса. Ключевые слова: нанокомпозит, золь-гель метод, гибридный материал, кремнеземный прекурсор, адсорбционные свойства, удельная поверхность, мезопоры Благодарности: статья выполнена при поддержке: 1) республиканского бюджета по заданию 2.1.02 государственной программы научных исследований «Химические процессы, реагенты и технологии, биорегуляторы и биооргхимия», 2021-2025 гг.; 2) гранта № Х22УЗБ-013 Белорусского республиканского фонда фундаментальных исследований, 2022-2024 гг. Для цитирования: Разработка и поиск функциональностей новых органокремнеземных нанлокомпозитов с включением биополимеров целлюлозы и хитозана в силоксановую основу при их преобразовании в монодисперсные частицы мезопористого кремнезема / Т. Ф. Кузнецова [и др.] // Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2023. Т. 14, № 3. С. 210-215. doi:10.37614/2949-1215.2023.14.3.038. DEVELOPMENT AND SEARCH FOR THE FUNCTIONALITIES OF NEW ORGANIC SILICA HYBRID NANOCOMPOSITES INCLUDING CHITOSAN BIOPOLYMERS IN A SILOXAN FRAMEWORK WHEN THEIR CONVERSION INTO MONODISPERSE MESOPOROUS SILICA PARTICLES Tatyana F. Kouznetsova1, ElizavetaA. Kopysh2, Polina M. Smolskaya 3, Dilnoza J. Jumaeva4, Andrey I. Ivanets 5 125Institute o f General and Inorganic Chemistry of the NAS of Republic of Belarus, Minsk 3Belarusian State University, Faculty o f Chemistry, Minsk, Belarus 4Institute of General and Inorganic Chemistry of the Academy of Sciences of Republic of Uzbekistan, Tashkent 1tatyana.fk@gmail.com, http://orcid.org/0000-0002-8598-2079 2liza_kopusch@mail.ru 3p.shornikova07@gmail.com 4jumayeva@list.ru 5andreiivanets@yandex.by Abstract A new universal approach to the biomimetic synthesis of hybrid organosilicate nanocomposites with texture and functionality good control has been developed, which consists in the use of biomacromolecules as mesogenic templates. The main strategy is to combine the self-association of polysaccharide nanorods with the flexibility of the sol-gel process © Кузнецова Т. Ф., Копыш Е. А., Смольская П. М., Жумаева Д. Ж., Иванец А. И., 2023 210