Mendeleev University of Chemical Technology Российский химико- технологический университет им. Д.И.Менделеева

Разделы выступления Углеродные нанотрубки и нановолокна Магнитные жидкости Нанодисперсии и микроэмульсии Лецитиновые органогели

Фуллерены, углеродные нанотрубки и нановолокна

Пиролитический способ Пиролитический способ – наиболее простой, неэнергоемкий, легко масштабируемый и нетребовательный к выбору исходного сырья. Этот способ более изучен и имеет богатую историю: именно с его помощью углеродные нановолокна были получены в конце XIX в. Пиролизу в принципе можно подвергать любые углеродсодержащие вещества: предельные, непредельные, циклические и ароматические углеводороды, спирты, кетоны, замещенные углеводороды, полимеры, природные газы и продукты перегонки нефти. Катализаторами процесса служат Fe, Co, Ni, их сплавы между собой и с некоторыми другими металлами. Основное требование к катализаторам – малый размер их частиц, который для получения однослойных нанотрубок должен находиться в пределах от 1-2 до ~ 10 нм.

Синтез углеродных нанотрубок Синтез углеродных нанотрубок и нановолокон каталитическим пиролизом метана. Углеродные нанотрубки, синтезированные в группе проф. Э.Г. Ракова. Диаметр трубок 2-6 нм, содержат 2-5 слоев углерода. Фотография получена методом просвечивающей электронной микроскопии.

Производство нанотрубок и нановолокон Разработан и испытан лабораторный непрерывнодействующий горизонтальный трубчатый реактор для проведения каталитического пиролиза метана с производительностью до 15 г/ч. Катализатор – соединения никеля, кобальта, лантана и др. металлов. Стоимость на рынке: нановолокна до нескольких USD за г., однослойные нанотрубки десятки, сотни долларов за г.

Магнитные жидкости Магнитные жидкости – это высоко устойчивая система наночастиц магнитных материалов в различных жидкостях-носителях; их свойства определяются содержанием твердой магнитной составляющей, которая может достигать 25 об.%. Размер магнитных частиц в жидкости нм, с оболочкой ПАВ – нм. В качестве жидкости-носителя могут использоваться вода, углеводороды, масла, кремнийорганические жидкости.

Области применения Вакуум-, газ-, пыле-, тумано- затворы и фильтры Для герметизации вакуумных вводов вращательного движения, обеспечивают при этом надежную работу уплотнений в течение длительного времени. Громкоговорители, динамики. Сенсоры, датчики. Магнито-оптические устройства. Для разделения материалов по плотности в градиентном магнитном поле. Демпфирующие устройства При ультразвуковой дефектоскопии сварных швов, литья в качестве иммерсионной среды. В качестве магнитоуправляемого рентгеноконтрастного средства при рентгеноскопическом исследовании полых немагнитных объектов, в том числе и полых органов человека. В медицине, в методах магнитотерапии, в том числе для локального подвода тепла В медицине, при доставке лекарственных средств

Микроэмульсии Микроэмульсии - прозрачные или полупрозрачные термодинамически устойчивые, (образующиеся самопроизвольно) жидкие, однофазные и оптические изотропные системы, составленные из масла, воды и ПАВ. Поверхностное натяжение на границе масло-вода уменьшается до очень низких значений от 50 дин/см до 10-2 дин/см. Размер капель микроэмульсии обычно 10 нм -100 нм (чаще нм), у обычных эмульсий около 1 мкм..

СТРУКТУРИРОВАННАЯ ЭМУЛЬСИЯ

Emulsion with nanodicpersion a c b Microphotographs of emulsions with nanodispersion droplets formed at the diffusion of ethanol a) C = 1.5 M (x 75000); b) C = 2.5 M (x 75000); c) at the water diffusion through Ostwald ripening (x )

СХЕМА ДЕЙСТВИЯ ЗАЩИТНОГО КРЕМА

Крем пролонгтрованного действия для улучшения микроциркуляции в сосудах Разработка совместно с Гематологическим центром РАМН профилактического крема пролонгированного действия для улучшения микроциркуляции в сосудах

Наносистемы с фосфолипидами – органогели Spherical or ellipsoidal micelles Long cylindrical micelles One and multi- layer vesicular Lamellar liquid crystal Increase of water concentration

Структура лецитинового органогеля Пространственная структура лецитинового органогеля построена из нитевидных (цилиндрических) наночастиц - мицелл лецитина диаметром 2-3 нм и длиной десятки нм

Преимущества фосфолипидного геля В состав геля входят лецитин (коммерчески доступная смесь фосфолипидов с содержанием лецитина примерно 40 %) Гель обладает способностью ускорять перенос веществ через кожу за счет взаимодействия мицелл лецитина с верхними слоями кожи (аналогично липосомам) Простота приготовления, не требующая сложного оборудования и экстремальных условий

РХТУ им. Д.И.Менделеева Кафедра нанотехнологии и наноматериалов , Москва, Миусская пл.,9