Статьи автора

Использование продукта переработки литий-ионного аккумулятора для синтеза maх-фазы на основе марганца

Номер выпуска 3 от 17.09.2025

В последние годы с ростом популярности электромобилей и других устройств, работающих на батареях, наблюдается значительный рост спроса на литий-ионные аккумуляторы (ЛИА). Эти аккумуляторы стали основным источником энергии для большинства портативных устройств, а также для электрических автомобилей. Одним из таких автомобилей является Nissan Leaf. Однако с увеличением производства и потребления ЛИА возникает не только вопрос обеспечения их эффективного производства, но и необходимость в их экологически безопасной переработке. Процесс переработки отработанных ЛИА включает в себя извлечение ценных компонентов, таких как литий, кобальт, никель и марганец. Эффективная переработка катодных материалов становится особенно важной, так как это позволяет не только повторно использовать эти металлы в производстве новых аккумуляторов, но и снижает потребность в добыче необходимых ресурсов. Одним из элементов, который может быть выделен в процессе переработки ЛИА, является марганец (Mn). Этот металл не только играет важную роль в производстве аккумуляторов, но и может стать основой для синтеза новых материалов, таких как MAX-фаза Mn₃AlC. Марганцевые MAX-фазы представляют собой класс двумерных материалов, которые привлекают все большее внимание исследователей благодаря своим уникальным свойствам. Таким образом, переработка литий-ионных аккумуляторов не только решает проблему утилизации отходов, но и создает возможности для разработки новых материалов.

13 0

Синтез и исследование сорбционных свойств биокомпозита Ca3La6(SiO4)6 для адресной доставки 5-фторурацила

Номер выпуска 4 от 17.09.2025

Получен дисперсный биокомпозитный материал Ca₃La₆(SiO₄)₆ путем обработки кальций-силикатного золя с добавкой 0.1, 0.3 и 0.7 моль La³⁺ в гидротермальных условиях. Методами РФА, РЭМ, ЭДС изучены состав, морфология и структура биокомпозита, определены продукты реакции (CaSiO₃, CaLa₄(SiO₄)₃O, Ca₃La₆(SiO₄)₆) в зависимости от концентрации La³⁺. Изучены структурные характеристики порошков биокомпозита с различным содержанием La³⁺ методами БЭТ и DFT. Исследованы их сорбционные характеристики по отношению к 5-фторурацилу в зависимости от pH среды. Установлено, что максимальной сорбционной емкостью (0.768 мг/г при рН 3) обладает образец биокомпозита Ca₃La₆(SiO₄)₆ с добавкой 0.3 моль La³⁺. Дополнительно оценены биосовместимые свойства образцов биокомпозита в условиях их контакта с искусственной плазмой крови путем установления ключевых изменений в их составе, морфологии и структуре при образовании биоактивной фазы апатита на доступной поверхности образцов. Результаты перспективны для дальнейших исследований в области разработки новых сорбционных материалов, включая биоматериалы для адресной доставки лекарств, с потенциалом практического применения.

9 0

Получение наноразмерного порошка La2Ti2O7 и керамики на его основе с применением золь-гель синтеза и искрового плазменного спекания

Номер выпуска 4 от 17.09.2025

Применение керамики в качестве матриц для иммобилизации радионуклидов с целью безопасного долговременного их захоронения или полезного использования изучается с акцентом на фазовую устойчивость, структурную целостность, гидролитическую стойкость и др. В настоящей работе исследован комбинированный подход, основанный на цитратном золь-гель синтезе наноразмерного порошка La₂Ti₂O₇ и его последующем искровом плазменном спекании с получением плотной керамики. Методами РФА и РЭМ изучен фазовый состав и структура наноразмерного порошка La₂Ti₂O₇ и образцов керамики на его основе, полученных в интервале температур 900–1300°С. Показано, что условия синтеза порошка обеспечивают формирование наноразмерного зерна кристаллического La₂Ti₂O₇, консолидация которого в условиях искрового плазменного разогрева протекает с изменением фазового состава от монофазы La₂Ti₂O₇ моноклинной структуры до орторомбической с примесью LaTiO₃ при температуре ˃1200°С. Выявлено, что изменение структуры керамики сопровождается формированием непористых и бездефектных монолитных образцов. Установлено, что подобное изменение приводит к повышению относительной плотности (81.3–95.7%) и прочности при сжатии (78–566 МПа) образцов керамики. Однако происходит снижение гидролитической стойкости керамики, на что указывает увеличение скорости выщелачивания La³⁺ от 10^–7 до 10^–5 г/(см² сут). Полученные данные полезны для системного исследования материалов, пригодных для технологий иммобилизации радиоактивных отходов в керамику.

9 0