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

in the chemistry of siloxane oligomers formed at various pH values of 3, 5, 8. The measured isotherms of low- temperature nitrogen adsorption-desorption by samples obtained at pH 5 and 8 refer to isotherms of type IV (a) characteristic of mesoporous adsorbents. The isotherms are dominated by the triangular hysteresis H2(a), which is due to network effects in ordered mesoporous materials of the SBA-16 and KIT-5 types. The isotherms of the samples obtained at pH 3 are of the hybrid type (I+IV) with the H4 hysteresis inherent in microporous adsorbents with slit-like mesopores between agglomerates of silica particles. It is shown that the control of the textural properties of hybrid nanocomposites and porous silica is possible by changing the temperature of thermal activation of organosilicate samples and the pH value of the silica gel precipitation medium. The advantage of the developed synthesis is the formation of new functionalities on the surface of silica through its heat treatment while maintaining the polysaccharide template either as its own functional basis or as a carbon resource. Keywords: nanocomposite, sol-gel method, hybrid material, silica precursor, adsorption properties, surface area, mesopores Acknowledgments: the paper was supported by 1) of the republican budget under assignment 2.1.02 of the State Scientific Research Program "Chemical Processes, Reagents and Technologies, Bioregulators and Bioorgchemistry", 2021 -2025; 2) grant No. Kh22UZB-013 of the Belarusian Republican Foundation for Basic Research, 2022-2024. For citation: 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 / T. F. Kouznetsova [et. al.] // Transactions of the to la Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2023. Vol. 14, No. 3. P. 210-215. doi:10.37614/2949-1215.2023.14.3.038. Введение Развитие альтернативных подходов к направленному синтезу объектов нанометрового размера, основанных на процессах самоассоциации, относится к прорывной инновационной методологии. Таковой является получение наноматериалов на основе самосборки темплатов на молекулярном уровне, применимое к формированию объемного пористого материала, что доказано на примере золь- гель метода и матричного синтеза. Хотя кремнеземным наноматериалам посвящено достаточное количество обзоров в координационной и супрамолекулярной химии, мезопористые твердые тела с регулярной структурой по-прежнему представляют интерес для различных направлений науки о материалах, поскольку могут использоваться в приложениях, требующих адсорбции молекул и большого объема пор, таких как катализ, сепарация, доставка лекарств и газовая адсорбция [1 -3 ]. В настоящей работе изучены процессы формирования упорядоченного мезопористого кремнезема методом темплатного золь-гель синтеза с использованием нематических жидкокристаллических биомакромолекулярных темплатов, в качестве которых выступают полимеры из возобновляемых природных ресурсов. Среди них такой полисахарид, как имеющий несколько аминогрупп и потому растворимый в кислом водном растворе хитозан. Золь-гель минерализация мезопористых наночастиц кремнезема охватывает четыре процесса: 1) золь-гель синтез кремнезема; 2) использование биополимера в качестве темплата; 3) модификацию метода Штёбера в разбавленных условиях для формирования монодисперсных сферических наночастиц; 4) удаление темплата прокаливанием или с помощью экстракции. Целью работы является получение функциональных органокремнеземных гибридных нанокомпозитов с включением биополимера хитозана в силоксановую основу, а ее основные задачи, помимо поиска новых функциональностей при трансформации гибридного ксерогеля в частицы пористого кремнезема, состоят в адаптации его текстурных характеристик. Р езультаты исследований Формирование гибридных хитозанокремнеземных материалов изучали при значениях рН осаждения кремнегеля, равных 3, 5, 8, и температурах постсинтетической обработки гибридных ксерогелей, составляющих 573, 673 и 923 К. Изотермы низкотемпературной адсорбции -десорбции азота (рис. 1 и 2) относятся к изотермам типа IV (a), по классификации IUPAC [4]. Изотермы образцов, полученных при значении рН 3, являются изотермами гибридного типа (I+IV ). Их форма присуща микропористым адсорбентам , 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. © Кузнецова Т. Ф., Копыш Е. А., Смольская П. М., Жумаева Д. Ж., Иванец А. И., 2023 211