Previous   Home   Contents
 
Отчет за 2017г. Полученные за отчетный период важнейшие результаты с указанием их междисциплинарности и значимости для развития междисциплинарных направлений.
 
Исследовано влияние свойств нанокристаллической (CNC) и нанофибриллированой целлюлозы (CNF) на получение ап-конверсионных пленок. Впервые получены и исследованы полимер-неорганические пленки на основе нанокристаллической, нанофибриллированной целлюлозы и метилцеллюлозы, армированной наноцеллюлозой, в качестве матрицы с ап-конверсионными частицами CaF2:Но и SrF2:Ho в качестве наполнителя. Разработано несколько методик получения CNC и CNF, получены устойчивые дисперсии и безводные порошки CNC и CNF. Методами рентгеновской дифракции, DLS, SEM, EDX, DSC, TG, УФ-видимой-ИК-спектроскопии охарактеризованы полученные нанокристаллы и нанофибриллы целлюлозы, а также структура и свойства полученных CNC и CNF пленок, комбинированных CNC/CNF пленок и пленок МЦ, армированных CNC или CNF, а также композитных пленок на их основе. Методом ИК-Фурье спектроскопии подтверждено, что при формировании полимер-неорганических контактов CNC с частицами CaF2:Но и SrF2:Но важную роль играет процесс образования водородных связей на границе раздела фаз в результате взаимодействия F--ионов с первичными ОН- группами CNC. Определены условия, обеспечивающие равномерное распределение ап-конверсионных частиц CaF2:Но и SrF2:Ho в дисперсиях и пленках наноцеллюлозы, которое подтверждено методами SEM и EDX, а также создания гомогенно-диспергированных композиций с ап-конверсионными частицами без трещин или расслаивания пленки. Установлен тип наноцеллюлозной матрицы в виде метилцеллюлозы, армированной CNC или CNF, а также наноцеллюлозы с комбинированием CNC/CNF, обеспечивающий получение гибких, прочных, полупрозрачных, ап-конверсионных композитных пленок. Исследованы спектрально-люминесцентные характеристики полученных композитных пленок. Впервые изучена ап-конверсионная люминесценция композитных пленок МЦ/CNС/МF2:Но и CNC/CNF/МF2:Но (М = Sr, Са) в видимом спектральном диапазоне при возбуждении уровня 5I7 ионов Ho3+. Уточнены оптимальные составы полупрозрачных пленок для применения в фотонике. Предложен вариант визуализации ближнего ИК лазерного излучения с использованием полученных композитных пленок в качестве ИК-визуализаторов в медицине, светотехнике, лазерной спектроскопии и т.д.
Разработаны люминесцентные алмазные композиты c интегрированными наночастицами β-NaGdF4:Eu, обладающие высокоинтенсивной узкополосной фото- и рентгенолюминесценцией на длине волны 612 нм. Отмечена концентрационная зависимость интенсивности рентгенолюминесценции от количества нанесенных частиц дисперсий. Использование нанопорошков β-NaGdF4:Eu позволило получить интенсивную рентгенолюминесценцию с высоким соотношением сигнал/шум. Впервые показана возможность применения люминесцентного композита алмаз-фторид в качестве люминесцентных рентгеновских экранов.
Поставленные задачи выполнены полностью. Полученные за отчетный период результаты междисциплинарны (химия, физика, наука о материалах, нанотехнология, фотоника).
Полученные результаты по люминесцентным композиционным материалам на основе целлюлозы находятся на мировом уровне, а по композиционным алмазным пленкам определяют мировой уровень.
Основные публикации
1. P.P. Fedovov, A.A. Luginina, S.V. Kuznetsov, et al. J. Fluorine Chem. 2017. V. 202. P. 9-18.
2. С.В. Кузнецов, В.С. Седов, А.К. Мартьянов и др. Конденсированные среды и межфазные границы. 2018. ? 3.
3. Федоров П.П., Лугинина А.А., Кузнецов С.В., и др. Патент ? RU 2 661 553-C1 от 17.07.2018, бюл.?20.