Наука / Важнейшие результаты

2019 год

Получение стабилизированных наночастиц меди и серебра для 2D-печати электропроводящих элементов

 

Авторы: к.х.н. А.И. Титков, академик Н.З. Ляхов

Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН

 

В Институте химии твердого тела и механохимии СО РАН разработаны способы получения стабилизированных наночастиц меди и серебра для 2D-печати электропроводящих элементов. Показана эффективность использования оксиэтилированной карбоновой кислоты, 2-[2-(2-метоксиэтокси)этокси]уксусной кислоты (МЭУК), для стабилизации наночастиц меди и серебра. Разработаны методы синтеза монодисперсных наночастиц серебра размером 5–6 нм (рис. 1а), а также частиц Cu@Ag со структурой ядро-оболочка, стабилизированных МЭУК. Средний размер наночастицCu@Ag составляет 10 нм, толщина серебряной оболочки - около 1–2 нм (рис. 1б). Серебряная оболочка эффективно предотвращает окисление меди на воздухе. Полученные наночастицы серебра и Cu@Agобразуют стабильные дисперсии в полярных и слабополярных растворителях и могут быть использованы для приготовления чернил и паст для 2D-печати электропроводящих элементов.

 


а

 


б

Наночастицы серебра (а) и Cu@Ag со структурой ядро-оболочка (б), стабилизированные МЭУК

Публикации:

  1. А.И. Титков, О.А. Логутенко, А.М. Воробьёв, Е.Ю. Герасимов, Н.В. Булина Ю.М. Юхин, Н.З. Ляхов. Синтез наночастицCu/Ag со структурой ядро-оболочка, стабилизированныхоксиэтилированной карбоновой кислотой, ЖОХ. 2019. Т. 89, № 1, С. 113–119.
  2. A.I. Titkov, O.A. Logutenko, E.Yu. Gerasimov, I.K. Shundrina, E.V. Karpova, N.Z. Lyakhov, Synthesisofsilvernanoparticlesstabilizedbycarboxylatedmethoxypolyethyleneglycols: Theroleofcarboxylterminalgroupsintheparticlesizeandmorphology.JournalofInclusionPhenomenaandMacrocyclicChemistry. 2019. Vol. 94. P. 287–295.
  3. A.I. Titkov, O.A. Logutenko, A.M. Vorobyov, E.Yu. Gerasimov, I.K. Shundrina, N.V. Bulina, N.Z. Lyakhov.Synthesisof ~10 nmsizeCu/Agcore-shellnanoparticlesstabilizedbyanethoxylatedcarboxylicacidforconductiveink.ColloidsandSurfacesA: PhysicochemicalandEngineeringAspects. 2019. Vol. 577. P. 500–508.  

Нанокомпозиты с высокой протонной проводимостью на основе металлоорганических координационных полимеров

 

Авторы: д.х.н. Пономарева В.Г.,член-корр. РАН Федин В.П.

Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН,

Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН

 

В ИХТТМ СО РАН успешно реализован новый подход к созданию систем с высокой протонной проводимостью на основе металлоорганических координационных полимеров (на примере Cr-MIL-101) с введенными в их поры функциональными соединениями. Показана неизменность кристаллической структуры Cr-MIL-101 в гибридных соединениях (1-x)CsH5(PO4)2-xCr-MIL-101 (х=0-0,2) и отсутствие взаимодействия с исходной солью при ее значительной аморфизации в порах матрицы с ростом х. Протонная проводимость исследуемых нанокомпозитов значительно превосходит значения для CsH5(PO4)2 и высокодисперсной матрицы, проходит через максимум при составах, близких к полному заполнению пор, достигая ~ 10-2 -10-3 См см-1 при 100-130°С и низкой влажности. Полученные гибридные соединения перспективны для использования в качестве протонных мембран электрохимических устройств, в частности, суперконденсаторов.


Изотермы протонной проводимости (1-x)CsH5(PO4)2-xCr-MIL-101
в зависимости от состава нанокомпозитов

Публикации: 

V.G. Ponomareva, K.A. Kovalenko, R.D. Gus'kov, I.N. Bagryantseva, N.F. Uvarov, V.P. Fedin. Proton conducting hybrid compounds based on CsH5(PO4)2 metal-organic coordination frameworks // Solid State Ionics. 2019. V. 343. 115084.