Темплатный эффект при синтезе микро- и наноразмерных оксидных материалов и композиций на их основе в реакциях горения глицин- нитратных прекурсоров
А.А. Остроушко, А.Е. Пермякова
ФГАОУ ВО «Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина»
DOI: 10.26456/pcascnn/2025.17.712
Краткое сообщение
Аннотация: На основе имеющихся результатов экспериментальных исследований проведен анализ возможности проявления темплатного эффекта формирования анизометрических микро- и наноразмерных образований в оксидных и композитных системах. При синтезе микро- и наноразмерных оксидных (сложнооксидных) материалов, композиций на их основе, например, металл-оксидных, в реакциях
горения глицин-нитратных прекурсоров наблюдается темплатный эффект, способствующий формированию анизометрических (протяженных) частиц и их ансамблей. Помимо имеющихся фактов, описанных в литературе, когда возникает вышеназванная морфология (синтез гидроксидов и оксидов лантана, неодима, празеодима, гольмия, самария, иттрия, гадолиния, эрбия, европия), наличие подобного явления обнаружено как в системах, где синтезируются магнитные частицы (гексаферрит стронция), так и в других немагнитных материалах. При получении магнитных сложных оксидов эффект способствует получению высококоэрцитивных материалов. Вышеназванный эффект относится также к образцам бактерицидной композиции оксида алюминия с наночастицами серебра, полученной в реакциях горения. К возможным причинам формирования анизотропных образований можно отнести присутствие глицина, амфотерные молекулы которого, как цвиттер-ионы, способны к образованию упорядоченных пространственных структур, служащих темплатами при синтезе целевых фаз в реакциях горения.
Ключевые слова: оксидные материалы, композиции, синтез с использованием солевых форм, морфология, органические компоненты, глицин
- Остроушко Александр Александрович – д.х.н., профессор, заведующий отделом химического материаловедения НИИ физики и прикладной математики, ФГАОУ ВО «Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина»
- Пермякова Анастасия Евгеньевна – аспирант 3 года обучения кафедры физической и неорганической химии; младший научный сотрудник отдела химического материаловедения НИИ физики и прикладной математики, ФГАОУ ВО «Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина»
Ссылка для цитирования:
Остроушко, А.А. Темплатный эффект при синтезе микро- и наноразмерных оксидных материалов и композиций на их основе в реакциях горения глицин- нитратных прекурсоров / А.А. Остроушко, А.Е. Пермякова // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. - 2025. - Вып. 17. - С. 712-719. DOI: 10.26456/pcascnn/2025.17.712. ⎘
Полный текст: загрузить PDF файл
Библиографический список:
1. Deshmukh, R. Synthesis of iron oxide nanorods via chemical scavenging and phase transformations of intermediates at ambient conditions / R. Deshmukh, A. Mehra, R. Thaokar // Journal of Nanoparticle Research. – 2017. – V. 19. – I. 1. – Art. № 13. – 14 p. DOI: 10.1007/s11051-016-3687-4.
2. Teplonogova, М.A. Glycine-assisted formation of nanorods from rare earth oxides / М.A. Teplonogova, A.A. Kozlova, A.D. Yapryntsev et al. // Russian Journal of Inorganic Chemistry. – 2024. – V. 69. – I. 14. – P. 1979–1986. DOI: 10.1134/S0036023624603337.
3. Остроушко, А.А. Получение материалов на основе гексаферрита стронция методом растворного горения: воздействие возникающих в прекурсорах зарядов и внешнего магнитного поля / А.А. Остроушко, И.Д. Гагарин, Е.В. Кудюков и др. // Журнал неорганической химии. – 2024. – Т. 69. – Вып. 2. – С. 143-154. DOI: 10.31857/S0044457X24020013.
4. Остроушко, А.А. Особенности формирования текстуры в материалах на основе гексаферрита стронция при синтезе из нитрат-органических прекурсоров / А.А. Остроушко, М.О. Тонкушина, Т.Ю. Жуланова и др. // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. – 2023. – Вып. 15. – С. 1017-1028. DOI: 10.26456/pcascnn/2023.15.1017.
5. Остроушко, А.А. Факторы, определяющие термохимическое генерирование зарядов в реакциях горения нитрат-органических прекурсоров материалов на основе манганита лантана и диоксида церия / А.А. Остроушко, Т.Ю. Максимчук, А.Е. Пермякова, О.В. Русских // Журнал неорганической химии. – 2024. – Т. 67. – Вып. 4. – С. 727-738. DOI: 10.31857/S0044457X22060186.
6. Остроушко, А.А. Синтез и антибактериальные свойства нанокомпозиций оксида алюминия и серебра / А.А. Остроушко, А.Е. Пермякова, Т.Ю. Жуланова и др. // Журнал неорганической химии. – 2025. – Т. 70. – Вып. 1. – С. 14-25. DOI: 10.31857/S0044457X25010023.
7. Остроушко, А.А. Каталитическое действие неорганических ионов на окислительно-восстановительные процессы в полимерно-солевых композициях при синтезе сложнооксидных материалов / А.А. Остроушко // Неорганические материалы. – 2004. – Т. 40. – Вып. 3. – С. 312-316.
8. Рахимова, М. Образование глицинатных комплексов железа(II) при различных ионных силах раствора / М. Рахимова, Г.Б. Эшова, Дж.А. Давлатшоева и др. // Журнал физической химии. – 2020. – Т. 94. – Вып. 8. – С. 1179-1184. DOI: 10.31857/S0044453720080233.
9. Осмонова, С.С. Комплексообразующая способность хлорида гольмия с глицином в водной среде при 25 °С / С.С. Осмонова, Н.О. Орозбаева, К.Дж. Дубанаева и др. // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2021. – Вып. 3. – С. 78-84.
10. Горболетова, Г.Г. Термодинамика комплексообразования триглицина с кобальтом(II) в водных растворах / Г.Г. Горболетова, С.А. Бычкова, К.О. Фролова // Журнал физической химии. – 2020. – Т. 94. – Вып. 8. – С. 1167-1173. DOI: 10.31857/S0044453720080099.
11. Teixeira, J.A. Synthesis, thermal behavior in oxidative and pyrolysis conditions, spectroscopic and DFT studies of some alkaline earth metals p-aminobenzoate complexes using TG-DTA, DSC, PXRD and EGA (TG-FTIR) techniques / J.A. Teixeira, R.P. Fernandes, G. Isquibola et al. // Thermochimica Acta. –2022. – V. 711. – Art. № 179184. – 12 p. DOI: 10.1016/j.tca.2022.179184.
12. Тупикина, Е.Ю. Молекулярные комплексы глицина с катионами H+, Ca2+ и фосфиноксидом H3PO / Е.Ю. Тупикина, С.Г. Ястребов // Письма в журнал технической физики. – 2021. – Т. 47. – Вып. 3. – С. 44-46. DOI: 10.21883/PJTF.2021.03.50576.18408.
13. Пластун, И.Л. Влияние перекристаллизации на инфракрасный спектр модифицированного глицина / И.Л. Пластун, П.А. Жулидин, П.Д. Филин, Р.Ю. Яковлев // Оптика и спектроскопия. – 2023. – Т. 131. – Вып. 6. – С. 832-840. DOI: 10.21883/OS.2023.06.55918.118-23.
14. Егоров, В.М. Габитус длинноцепочечных молекулярных кристаллов / В.М. Егоров, В.А. Марихин // Физика твердого тела. – 2016. – Т. 58. – Вып. 11. – С. 2269-2273. DOI: 10.21883/ftt.2016.11.43753.115.
15. Ostroushko, A.A. Synthesis of lanthanum manganite powders via combustion reactions: some aspects of the influence of magnetic field and charge generation in precursors on the formation of properties / A.A. Ostroushko, I.D. Gagarin, E.V. Kudyukov et al. // Nanosystems: Physics, Chemistry, Mathematics. – 2023. – V. 14. – I. 5. – P. 571-583. DOI: 10.17586/2220-8054-2023-14-5-571-583.
16. Мелешко, A.A. Антибактериальные неорганические агенты: эффективность использования многокомпонентных систем / A.A. Мелешко, А.Г. Афиногенова, Г.Е. Афиногенов и др. // Инфекция и иммунитет. – 2020. – Т. 10. – Вып. 4. – С. 639-654. DOI: 10.15789/2220-7619-AIA-1512.
17. Ostroushko, A.A. Влияние наноразмерных частиц серебра на сорбционные свойства La1−xAgxMnO3±y / А.А. Остроушко, Л.В. Адамова, О.В. Русских и др. // Журнал неорганической химии. – 2018. – Т. 92. – Вып. 3. – С. 423-428. DOI: 10.7868/S0044453718030214.
18. Қолдасбекова, М.М. Изучение влияния поливинилового спирта при получении дисперсных малорастворимых солей в пиротехнических составах / М.М. Қолдасбекова, И.М. Вонгай, Г.А. Хужамурадова // Горение и плазмохимия. – 2019. – Т. 17. – Вып. 2. – С. 117-122. DOI: 10.18321/cpc308.