Гибридные адсорбенты на основе наноструктурного бемита: получение, свойства, применение тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.08, доктор наук Ложкомоев Александр Сергеевич

• Ложкомоев Александр Сергеевич
• доктор наук
• 2021

Оглавление диссертации доктор наук Ложкомоев Александр Сергеевич

Введение

ГЛАВА 1. Наноструктуры А100Н: синтез, свойства, применение (обзор

литературы)

1.1 Гидро(сольво)термальная стратегия получения иерархических микро/наноструктур А100Н

1.2 Получение наноструктур А1203*пН20 окислением массивного алюминия

1.3 Образование иерархических микро/наноструктур А100Н при реакции алюминия с водой

1.4 Образование иерархических микро/наноструктур А100Н при гидролизе нитрида алюминия

1.5 Реакция с водой электровзрывных нанопорошков А1 и АШ

1.6 Адсорбционные применения наноструктур А100Н

1.7 Волокнистые материалы с оболочкой из наноструктур А100Н

ГЛАВА 2. Экспериментальная часть

2.1 Методики синтеза НП А1 и А1/АШ

2.2 Методы характеризации прекурсоров и продуктов гидролиза

2.2.1 Определение активного алюминия в НП

2.2.2 Определение массовой доли нитрида алюминия в НП

2.2.3 Электронно-микроскопические исследования

2.2.4 Определение размеров агломератов

2.2.5 Изучение фазового состава порошков

2.2.6 Определение текстурных характеристик

2.2.7 Определение ^-потенциала

2.2.8 Термический анализ продуктов превращения

2.3 Методики исследований закономерностей окисления водой НП

А1 и А1/АШ

2.4 Методика выделения промежуточных продуктов реакции с

различной степенью превращения

2.5 Методики изучения влияния дисперсности прекурсоров на свойства продуктов гидролиза

2.6 Методика гидролиза НП водяным паром

2.7 Методика гидротермального окисления НП А1 и А1/АШ

2.8 Методика изучения старения

2.9 Методика термической обработки продуктов реакции НП А1 и А1/АШ с водой

2.10 Методики иммобилизации наноструктур бемита на волокнах и гранулах

2.10.1 Иммобилизация наноструктур бемита на различных подложках

2.10.2. Методика гидрофилизации полимерных волокон холодной плазмой

2.10.3. Методики исследования влияния плазменной обработки полимерных волокон на их физико-химические характеристики

2.11 Методика модификации наноструктур бемита коллоидным серебром

2.12 Методика получения гибридного адсорбента на основе наноструктур бемита и ацетатцеллюлозных микроволокон

2.13 Методики изучения адсорбции наноструктур и гибридного адсорбента в статических и динамических условиях

2.13.1 Характеристики адсорбатов

2.13.2 Адсорбция в статических условиях

2.13.3 Адсорбция в динамических условиях

2.13.4 Определение массовой концентрации алюминия, метиленового голубого, эозина, таниновой кислоты методом фотоколориметрии

2.13.5 Определение массовой концентрации Zn2+, Cd2+, Pb2+,

Си , К03 , H2As04 методом инверсионной вольтамперометрии

2.13.6 Определение концентрации латексных наносфер методом нефелометрии

2.13.7 Определение концентрации микроорганизмов микробиологическими методами анализа

2.14 Определение физико-механических свойств гибридного адсорбента

2.14.1 Определение размера пор «методом пузырька»

2.14.2 Определение разрывной длины

2.14.3 Определение пропускной способности

2.15 Методики биотестирования гибридного адсорбента

2.16 Методика определения миграции компонентов в водную вытяжку

2.17 Методики оценки токсичности и ранозаживляющего действия гибридного адсорбента

2.17.1 Оценка т vivo острой токсичности наноструктур бемита

2.17.2 Оценка острой токсичности и местно-раздражающего действия гибридного адсорбента

2.17.3 Исследование возможных мутагенных свойств гибридного адсорбента

2.17.4 Оценка ранозаживляющей способности гибридного 93 адсорбента

2.18 Обработка результатов

ГЛАВА 3. Закономерности превращения электровзрывных НП А1 и

А1/АШ в водных средах

3.1 Закономерности превращения НП А1

3.1.1 Характеризация НП А1

3.1.2 Закономерности взаимодействия НП А1 с водой

3.1.3 Закономерности взаимодействия НП А1 с водяным паром

3.1.4 Закономерности окисления водой НП А1 в

гидротермальных условиях

3.2 Закономерности превращения НП А1/АШ

3.2.1 Характеризация НП А1/АШ

3.2.2 Влияние условий синтеза на закономерности окисления

НП А1/АШ

3.2.2.1 Состав порошка

3.2.2.2 Температура

3.2.2.3 Начальный уровень рН

3.2.2.4 Деагломерация прекурсора

3.2.3 Промежуточные продукты реакции окисления водой НП А1/АШ

3.2.4 Окисление НП А1/АШ в гидротермальных условиях

3.2.5 Окисление в парах воды

3.2.6 Присутствие в реакционной среде микрогранул и микроволокон

3.3 Механизм образования иерархических микро/наноструктур бемита

Выводы по Главе

Глава 4 Влияние термообработки наноструктур на их физико-химические

характеристики

4.1 Особенности терморазложения наноструктур

4.2 Исследование текстурных характеристик наноструктур

4.3 Электрокинетические характеристики наноструктур

4.4 Влияние термообработки на формирование кислотно-основных центров поверхности наноструктур

4.5 Влияние термообработки наноструктур на изменение типов поверхностных центров

4.6 Влияние термообработки наноструктур на адсорбцию

органических молекул

Выводы по Главе

ГЛАВА 5. Разработка гибридных адсорбентов на основе иерархических

микро/наноструктур бемита

5.1 Особенности формирования иерархических микро/наноструктур бемита на поверхности стеклянных микроволокон

5.2 Формирование иерархических микро/наноструктур бемита на поверхности полимерных микроволокон

5.3 Адсорбционные характеристики гибриднго 6дсорбента на основе ацетатцеллюлозных микроволокон и наноструктур бемита

5.3.1 Адсорбция неорганических ионов в динамическом режиме

5.3.2 Адсорбция метиленового голубого

5.3.3 Адсорбция эозина

5.3.4 Адсорбция таниновой кислоты

5.3.5 Адсорбция латексных сфер и живых культур микроорганизмов

5.3.6 Вероятные механизмы адсорбции и роль зарядовых взаимодействий

Выводы по Главе

ГЛАВА 6. Функциональные свойства и применение гибридного

адсорбента

6.1 Пропускная и удерживающая способность гибридного адсорбента

6.2 Удаление бактерий из водных растворов

6.3 Удаление из воды бактериального эндотоксина

6.4 Импрегнирование гибридного адсорбента коллоидным серебром

6.5 Оценка токсичности гибридного адсорбента

6.5.1 Биотестирование разработанного материала на

гидробионтах и люминисцентных бактериях

6.5.2 Оценка in vivo острой токсичности наноструктур бемита

6.5.3 Оценка острой токсичности и местно-раздражающего действия гибридного адсорбента

6.5.4 Исследование возможных мутагенных свойств наноструктур бемита и гибридного адсорбента

6.6 Фильтры AquaVallis на основе гибридного адсорбента

6.6.1 Ресурсные испытания картриджей AquaVallis на основе

гибридного адсорбента

6.7 Перевязочный материал VitaVallis на основе гибридного адсорбента

6.7.1 Сравнение перевязочного материала на основе гибридного

адсорбента с аналогами

Выводы по Главе

Заключение

Список использованных источников

Приложение А. Акт внедрения результатов научно-исследовательской

работы ООО «Аквелит»

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Гибридные адсорбенты на основе наноструктурного бемита: получение, свойства, применение»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Разработка новых высокоэффективных сорбционных материалов является актуальной задачей в связи с постоянным ростом уровня загрязнения воды антибиотками, красителями, бактериями и др., а также в связи с ужесточением требований к чистоте питьевой и технической воды. Актуальной областью использования сорбционных материалов является также создание перевязочных материалов для лечения инфицированных ран, основанного на очистке их от патогенной микрофлоры. В первую очередь это обусловлено мерами, направленными на борьбу с распространением антибиотикоустойчивых штаммов бактерий. Новым классом материалов, который активно исследуется для решения вышеописанных проблем, являются иерархические микро/наноструктуры. Совокупность таких свойств, как стабильность пористой структуры, большая площадь удельной поверхности и химическая активность, наличие системы открытых пор с большой долей доступной поверхности отвечают требованиям, предъявляемым к высокоэффективным и технологичным адсорбентам.

Перспективным компонентом сорбционных материалов являются иерархические микро/наноструктуры оксидов и гидроксидов алюминия, демонстрирующие высокую адсорбцию ряда опасных загрязнителей. Иерархические микро/наноструктуры оксида алюминия, которые обычно получают гидро- или сольвотермальным методом из солей алюминия в присутствии темплатов, загрязнены компонентами реакционной среды, что нежелательно в пищевых и биомедицинских приложениях. Кроме того, наноструктуры в форме порошка имеют ряд ограничений, вызванных пылением, недостаточной впитывающей способностью, уносом порошка в динамических режимах фильтрации. В связи с этим, актуальной задачей является разработка и развитие новых способов получения иерархических микро/наноструктур на основе оксидов алюминия, а также разработка гибридных адсорбентов на их основе.

Работа выполнена в соответствии с тематическим планом научно-исследовательских работ ИФПМ СО РАН «Научные основы создания перспективных композитных материалов и покрытий с функционализированной структурой для биомедицинских приложений» и на разных этапах была поддержана грантами: «Разработка технологии получения нановолокон на основе оксидов металлов для адсорбционных процессов» (ГК № 02.447.11.2008, 20052006 гг.); «Нетканый фильтрующий материал с применением нановолокон для очистки воздушных сред от загрязнений органического и неорганического происхождения» (ГК № 88, 2006-2007 гг.); «Разработка технологии и организация промышленного производства наносорбентов и устройств на их основе для получения микробиологически чистых растворов биомедицинского назначения и для пищевой индустрии» (ГК № 02.527.12.9010, 2007-2009 гг.); «Разработка промышленного образца антисептического перевязочного материала на основе нановолокон» (ГК № 242, 2008-2009); «Разработка технологических режимов получения нановолокон для образцов антисептического перевязочного материала» (2008-2009 гг.); «Разработка нового класса антисептических материалов на основе электроположительных кристаллических нановолокон неорганических материалов» (ГК № 02.513.12.3047, 2008-2009 гг.); «Разработка научных основ синтеза антимикробного сорбента с дополнительными функциональными свойствами на основе трехкомпонентных наночастиц состава А1/АШ^п, А1/АШ/Ее, А1/ АШ/Си» (2012 г.); «Разработка технологии и создание производства нового класса антисептических материалов различного назначения на основе кристаллических сорбентов нитридов металлов» (ГК № 14.527.12.0001, 2011-2013 гг.); Программ Президиума РАН - 27.17: ФНМ «Разработка научных основ синтеза нового антисептического материала на основе электроположительных нановолокон и изучение его антимикробных свойств» 2009-2010 гг., ФНМ-4 «Исследование механизмов антимикробного и ранозаживляющего действия нового антисептического материала на основе наноструктурного оксигидроксида алюминия» 2011 г; проект Российского научного фонда 14-23-00096 «Изучение факторов, обуславливающих

9

противоопухолевую активность низкоразмерных наноструктур на основе гидроксида алюминия, и исследование механизма их действия на опухолевые клетки» (2017-2019 гг.); проект ФЦП 14.604.21.0156 «Разработка наноматериалов на основе оксидов и гидроксидов А1 и Fe, обеспечивающих направленную ионную модификацию биологических сред и потенцирование действия лекарственных препаратов, и создание на их основе эффективных гемостатических средств с антимикробным эффектом» (2017-2019 гг.).

Степень разработанности темы исследования. Наноструктуры на основе оксидов, гидроксидов и оксигидроксидов алюминия интересны как с практической точки зрения, так и для фундаментальной науки. Особый интерес представляют микро/наноструктуры в виде цветка. Это относительно новый объект, исследование синтеза, свойств и областей применения которого началось с развитием нанотехнологий и ведется в последние десятилетия. Несмотря на ряд исследований, посвященных взаимодействию электровзрывного нанопорошка алюминия с водой, авторами которых являлись Савельев Г.Г., Ляшко А.П., Ильин А.П., Яворовский Н.А., Волкова Г.И, Иванов В.Г., Громов А.А., Коршунов А.В. и др., данный процесс не рассматривался как способ получения наноструктурных оксидов, оксигидроксидов и гидроксидов алюминия с различной морфологией, текстурными и структурно-фазовыми характеристиками. Проведенные автором работы комплексного исследования процесса окисления водой нанопорошка (НП) алюминия (А1) и алюмонитридной композиции (А1/АШ) в различных условиях, позволили установить закономерности образования полых сфер, покрытых нанолистовыми структурами оксигидроксида алюминия в фазе бемита (А100Н), гексагональных стержней байерита и нанопластинок бемита. Окисление НП А1 и А1/АШ позволяет получать в мягких условиях наноструктуры А100Н в виде цветка, не загрязненные анионами, что неизбежно при получении подобных наноструктур из солей алюминия.

Ф. Теппер и Лисецкий В.Н. создавали волокнистый сорбционный материал

на основе стеклянных и целлюлозных микроволокон, покрытых нановолокнами

оксигидроксида алюминия. При этом в своих работах они не рассматривали

10

закономерности формирования наноструктр оксида алюминия на макроповерхностях с различными характеристиками и не выявляли общие закономерности формирования гибридных адсорбентов при окислении нанопорошков алюминия в присутствии дисперсных частиц или полимерных микроволокон. Соискателем впервые разработаны способы получения гибридного адсорбента с использованием электровзрывных нанопорошков на основе А1 и полимерных микроволокон, проведены исследования закономерностей формирования наноструктур А100Н на поверхности различных микроволокон при окислении адсорбированных на их поверхности электровзрывных наночастиц (НЧ) А1 или А1/А1М Цель работы:

Разработка научно-технических основ создания гибридных сорбционных материалов с положительным зарядом поверхности, включающих иерархически организованные микро/наноструктур бемита, для очистки воды и лечения ран. Для достижения цели работы необходимо было решить следующие задачи:

- определить закономерности протекания реакции с водой электровзрывных нанопорошков А1 и А1/АШ в зависимости от температуры, соотношения реагентов, давления, состава нанопорошков;

- исследовать характеристики продуктов реакции, в том числе после термической обработки;

- исследовать адсорбционные свойства синтезированных наноструктур по отношению к модельным загрязнителям разных классов: растворенных соединений, коллоидных частиц, живых культур микроорганизмов;

- разработать способ получения и испытать гибридный адсорбент, содержащий в качестве активного компонента иерархические микро/наноструктуры бемита.

Научная новизна.

1. Окисление водой электровзрывных порошков А1 и А1/АШ в зависимости от

условий синтеза (состав порошков, температуры, рН, соотношение реагентов)

приводит к формированию частиц в виде иерархических микро/наноструктур

высокодисперсного бемита, нанопластинок бемита и гексагональных стержней

11

байерита. AlN в составе нанопорошков способствует полной конверсии Al и снижению времени его окисления за счет выделяющегося аммиака в процессе гидролиза. Предложен механизм формирования иерархических микро/наноструктур высокодисперсного бемита при окислении электровзрывных порошков Al и Al/AlN.

2. Сорбционные характеристики наноструктур, полученных окислением водой электровзрывных порошков Al и Al/AlN, определяются преобладанием на их поверхности основных центров Бренстеда, обуславливающих положительный заряд поверхности частиц в воде и обеспечивающих высокую скорость и большую емкость адсорбции по отношению к отрицательно заряженным частицам - анионам и микроорганизмам.

3. Впервые установлены закономерности формирования наноструктур бемита на поверхности полимерных волокон при окислении водой НЧ Al/AlN. Показано, что основной вклад в сорбционные свойства гибридного адсорбента вносит наноструктурный бемит.

4. Впервые проведены комплексные исследования токсичности in vitro и in vivo гибридного адсорбента. Показано, что материал не обладает цитотоксическим и генотоксическим действием. По ГОСТ 12.1.007-76 материал относится к IV классу опасности - «малоопасные вещества».

5. Разработаны научно-технические основы создания гибридных адсорбентов из полимерных микроволокон и наноструктурного бемита с положительным зарядом поверхности, которые заключаются в установлении оптимального состава и характеристик исходных материалов, оптимальных режимов формирования наноструктур бемита на поверхности полимерных волокон, а также в комплексных исследованиях гибридного адсорбента.

Теоретическая и практическая значимость. Полученные в диссертационном исследовании данные расширяют знания о реакции НЧ на основе алюминия с водой и о механизме формирования наноструктурных оксидов, гидроксидов и оксигидроксидов в объеме раствора и на твердых поверхностях различного состава.

Разработанные в диссертационном исследовании способы получения наноструктур бемита (А100Н) и способы модифицирования ими волокнистых полимерных материалов, в частности, ацетатцеллюлозных микроволокон, закономерности их формирования и результаты исследования их сорбционных характеристик легли в основу технологии производства материала, производимого компанией ООО «Аквелит» (г. Томск) в виде промышленных партий высокотехнологичной медицинской продукции - сорбционно-бактерицидного перевязочного материала УйаУа1^ (ТУ 9393-002-73745952-2012) и основного компонента сменных фильтрующих элементов АдиаУаШБ (ТУ 3697016-01538612-2006). Производимая продукция имеет регистрационную документацию и Сертификаты соответствия, необходимые для реализации на территории РФ и за рубежом. Документы разработаны с использованием результатов диссертационного исследования. Предложенные технические решения защищены 7 патентами.

Методология и методы исследования основаны на изучении особенностей взаимодействия с водой наночастиц А1 и А1/АШ в различных условиях и на исследовании характеристик продуктов окисления. Для этого были использованы методы аналитической химии, физико-химических и микробиологических методов анализа, в том числе: просвечивающая и сканирующая электронная микроскопия, рентгенофазовый анализ, инверсионная вольтамперометрия, спектрофотомерия, ИК-спектроскопия, дифференциальная сканирующая калориметрия, эенргодисперсионный анализ.

Положения, выносимые на защиту:

1. Закономерности формирования иерархических микро/наноструктур бемита в воде при линейном нагреве до 60 °С, с оценкой влияния состава и морфологии прекурсоров - электровзрывных нанопорошков А1 и А1/АШ, на изменение температуры и состава реакционной среды, скорость реакции, конверсию и характеристики продуктов.

2. Параметры окисления водой электровзрывных нанопорошков А1 и А1/АШ,

позволяющие получать наноструктурные и наноразмерные частицы с различной

13

морфологией в виде иерархических микро/наноструктур размером до 2 мкм, состоящих из нанолистов бемита толщиной 2-5 нм, гексагональных стержней байерита размером 50-500 нм и нанопластинок бемита размером 50-100 нм и толщиной 5-30 нм.

3. Особенности изменения морфологии, текстурных, зарядовых и сорбционных свойств иерархических микро/наноструктур бемита, гексагональных стержней байерита и нанопластинок бемита при термической обработке в интервале температур 300-1280 °С.

4. Способ получения гибридного адсорбента для микробиологической очистки воды и лечения ран с содержанием наноструктур 30-40 масс. %, включающий гетероадагуляцию НЧ Al и AlN/Al на поверхности микроволокон, реакцию НЧ с водой, формирование in situ иерархических микро/наноструктур бемита.

5. Теоретическое и экспериментальное обоснование адсорбции гибридным адсорбентом органических и неорганических анионов, отрицательно заряженных микро- и наночастиц в статических и динамических условиях за счет зарядовых взаимодействий.

Личный вклад автора. Автором диссертации проведено обоснование направления исследования, определена цель, задачи, осуществлен выбор путей и методов их решения. Самостоятельно разработана структура диссертационного исследования. Автором лично проведены исследования химического поведения электровзрывных порошков Al и Al/AlN в водных средах; проведены исследования морфологии, физико-химических и адсорбционных свойств наноструктур; разработаны методы получения гибридных адсорбентов; адсорбционная активность по отношению к модельным загрязнениям, включая живые культуры микроорганизмов, выполнялись совместно со Сваровской Н.В. и Лернером М.И., кинетические исследования выполнялись совместно с Бакиной О.В. и Казанцевым С.О. Токсическое действие и гигиеническая оценка материала осуществлялась в ФГБОУ ВО СибГМУ Минздрава России (г. Томск) под руководством д.м.н., профессора В.Ю. Сереброва и д.м.н., А.А. Чучалина; в Лаборатории лекарственной токсикологии НИИ фармакологии СО РАМН (г.

14

Томск) под руководством д.м.н. А.А.Чурина и в ГУ НИИЭЧиГОС им. А.Н. Сысина РАМН (г. Москва) под руководством д.м.н. Р.И. Михайлова; в НИИ фармакологии и регенеративной медицины им. Е. Д. Гольдберга под руководством д.м.н. Дыгая А.М. Соискатель принимал участие в постановке задач, обсуждении и постановке методик испытаний, а также анализе полученных результатов биотестирования. Автором лично проведены анализ и обобщение полученных результатов, сформулированы выводы диссертационного исследования.

Степень достоверности и апробация работы. Достоверность результатов обусловлена использованием современных физико-химических методов анализа и стандартных методик исследования и воспроизводимостью экспериментальных данных. Результаты диссертационного исследования были доложены на следующих конференциях: International Conference Advanced Materials with Hierarchical Structure for New Technologies and Reliable Structures (Томск, 20152019); International Conference on Physical Mesomechanics of Multilevel Systems (Томск, 2014); XII International Conference of Nanostructured Materials (Москва, 2014); 1-й Международной Российско-Казахстанской конференции по химии и химической технологии (Томск, 2011); Международном научно-практическом семинаре «Современные проблемы очистки воды. Наночастицы в водных объектах»; V Российско-Германском семинаре (Карлстом, Томск, 2010); IX Всероссийской конференции «Физикохимия ультрадисперсных (нано-) систем» (Ижевск, 2010); Международной научно-технической конференции НФМ'10 «Нанотехнологии функциональных материалов» (С.-Петербург, 2010); V Международной конференции HEMs-2010 «Высокоэнергетические материалы: демилитаризация, антитерроризм и гражданское применение» (Бийск, 2010); Научной конференции «Фундаментальные науки - медицине» (Новосибирск, 2010); Третьей Всероссийской конференции по наноматериалам НАНО-2009 (Екатеринбург, 2009); II Всероссийской конференции по наноматериалам НАНО-2007 совместно с IV Международным семинаром «Наноструктурные материалы 2007: Беларусь - Россия» (Новосибирск, 2007); IV Международной научной

15

конференции «Химия, химическая технология и биотехнология на рубеже тысячелетий» (Томск, 2006); Третьей Всероссийской конференции (с международным участием) «Химия поверхности и Нанотехнология» (СПБ -Хилово, 2006); Международной конференции по физической мезомеханике, компьютерному конструированию и разработке новых материалов (Томск, 2006).

Публикации. Основное содержание диссертационного исследования опубликовано в 29 работах: 17 статей в реферируемых журналах, рекомендованных ВАК, из которых 7 опубликованы в переводных версиях журналов, индексируемых в БД SCOPUS; 7 статей в рецензируемых иностранных журналах, индексируемых в БД Web of Science и SCOPUS; 1 монография, 7 патентов. Также материалы диссертации опубликованы в тезисах докладов научных конференций.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения, выводов и списка литературы. Диссертация изложена на 288 стр. текста, включая 35 таблиц, 144 рисунка и 229 наименований литературных источников.

Благодарности. Автор выражает благодарность и признательность сотрудникам ИФПМ СО РАН д.т.н. Лернеру М.И., к.х.н. Сваровской Н.В., к.х.н. Бакиной О.В., к.т.н. Глазковой Е.А., Казанцеву С.О за активную поддержку и помощь при проведении экспериментальных исследований; д.ф.-м.н. Шаркееву Ю.П. за ценные советы при подготовке диссертации; к.ф.-м.н. Миллеру А.А. за помощь при проведении электронно-микроскопических исследований; к.м.н. Пехенько В.Г. за помощь и консультации при проведении микробиологических экспериментов; директору ООО «Аквелит» Кириловой Н.В. за доведение научной разработки до высоктехнологичной продукции; чл.-корр. РАН, д.ф.-м.н. Псахье С.Г. за поддержку, полезное общение и предоставленную возможность заниматься данной научной проблематикой, а также интересными исследовательскими проектами как в рамках настоящей работы, так и в течение работы в ИФПМ СО РАН.

ГЛАВА 1. НАНОСТРУКТУРЫ ALOOH: СИНТЕЗ, СВОЙСТВА,

ПРИМЕНЕНИЕ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

Наноструктурные материалы, в том числе с иерархической организацией структуры (Hierarchical Micro/Nanostructured Materials), - относительно новый класс материалов, интенсивно исследующихся в последнее десятилетие [1, 2]. Данные структуры представляют собой порошки или массивы, в которых частицы микронного размера построены из наноразмерных структурных единиц. В литературе используют и другие термины для обозначения таких материалов -иерархические микро/наноархитектуры, суперструктуры, иерархические наноструктуры, микро/наноструктуры, наноархитектуры и т.д.

Иерархическая структура этих материалов обусловливает их

функциональные свойства, отличающиеся от свойств идентичных по составу

нано- или микроразмерных материалов. В иерархических микро/наноструктурных

материалах удается сочетать большую площадь удельной поверхности и

активность наноматериалов со стабильностью свойств массивных образцов.

Различают два типа иерархических микро/наноструктурных материалов -

порошки и массивы (arroys)/ Иерархические микро/нанопорошки имеют высокое

отношение поверхности к объему, устойчивы к агрегации и очень просто

отделяются от растворов, а также демонстрируют улучшенные адсорбционные и

каталитические свойства. Пространственные формы, в которые организуются

наноструктуры, также могут быть самыми различными - микросферы, полые

микросферы, структуры ядро-оболочка, наноцветы, пористые пластинки, сотовые

структуры. Составляющие их наноблоки также могут иметь различную

морфологию, которую в соответствии с классификацией наноматериалов можно

разделить на 1D - нанопроволоки, нановолокна, наностержни; 2D - наноленты

(nanobelts), нанопланки (nanostrips), нанопластинки (нанолисты, нанолепестки и

т.д.) и 3D - наносферы, нанокубики. Морфология наноблоков в большей степени

определяется кристаллической структурой составляющего их вещества, хотя в

настоящее время разработаны методы синтеза, позволяющие получать наночастицы (НЧ) заданной формы.

Требованиям адсорбционных применений наилучшим образом соответствуют иерархические микро/наноструктуры в виде цветка (flowerlike, flower shaped, nanoflowers). Им присуща открытая пористая структура с большой долей доступной поверхности и большой величиной удельной поверхности. Получение в виде наноцветов известных, широко применяемых адсорбентов, например у-оксида алюминия и его предшественника - у-оксигидроксида алюминия, представляется поэтому весьма перспективным.

1.1 Гидро(сольво)термальная стратегия получения иерархических микро/наноструктур AlOOH

В настоящее время разработаны методы получения (гидр)оксида алюминия в виде наноразмерных частиц различных форм: 1 D-структуры, к которым можно отнести наностержни [3-7], нанопроволоки [8-10], нанотрубки [11] и нановолокна [12-14]; 2 D-структуры - ламели [15], наноленты [16-18], нанопластинки [19], нанохлопья [20] и нанослои [21]; и, наконец, 3 D-структуры, например, наносферы [22], в том числе полые [23, 24]. К 3 D-структурам относятся и иерархические микро/наноструктуры, такие как полые сферы и сферы со структурой ядро-оболочка, пористая оболочка которых состоит из нанопластинок [25, 26], кораллоподобные структуры [27], суперструктуры в виде дыни [28], наноцветы [29-32]. Отдельно следует отметить упорядоченные пористые структуры оксида алюминия, которые получают на анодированных алюмооксидных мембранах [33]. Регулярно расположенные гексагональные поры в этих структурах образованы сросшимися наностержнями, расположенными перпендикулярно к подложке. Гидротермальной обработкой анодированной алюминиевой мембраны были получены массивы из наностержней (на мембране с относительно узкими порами) и нанотрубок (на мембране с широкими порами) бемита (AlOOH) [34].

Поскольку иерархические микро/наноструктуры состоят из 1-0 либо 2-0 структурных блоков, рассмотрение методов их получения следует начать с условий образования данных наноструктур. Как правило, направление синтеза в сторону образования 1-0 или 2-0 структур при гидролизе соли или алкоксида алюминия связывают с рН реакционной среды [9, 35-37]. 1-0 структуры образуются, как правило, в кислой среде, как при ГТО [9-10, 19], так и в более мягких условиях, например, при синтезе золь-гель методом [7] или при гидролизе алкоголята алюминия в обратной микроэмульсии [3]. Зависимость морфологии частиц бемита от уровня рН подробно рассмотрена в работе [38]. Аморфный гидроксид алюминия, предварительно осажденный в щелочной среде из раствора нитрата алюминия, при ГТО (200 °С, 20 часов) трансформируется в ламеллярный бемит. Окончательная морфология продукта зависит от рН при ГТО. В кислой среде (рН ~ 3,5) избыточные протоны разрушают водородные связи между слоями в ламеллярной структуре бемита с отщеплением отдельного слоя, который скручивается в свиток для уменьшения свободной поверхностной энергии. Таким образом, формируются 1 Э-наноструктуры - наностержни бемита. При рН = 12,8 (5,9 М №ОИ) избыточные ОН ионы гидроксилируют низкокоординированные поверхностные атомы алюминия и ингибируют скручивание. В этом случае продуктом являются 2 Э-наноструктуры - нанопластинки бемита. Механизм образования 1-0 структур скручиванием нанопластинок в кислой среде при ГТО предложен также в работе [39]. В работе [10] серную кислоту использовали в качестве контролирующей структуру добавки при ГТО свежеосажденного аморфного А1(ОН)3, полученного из хлорида алюминия. Конечный продукт представлял собой наностержни у-А1ООИ.

Тем не менее, в ряде работ сообщается о получении Ш-структур при рН > 7,0, если используются контролирующие морфологию агенты. В щелочной среде при рН 8,0 и 10,0 были получены наностержни у-А1ООИ диаметром 15-20 нм и длиной от 120 до 370 нм в присутствии темплата - додецилбензилсульфоната натрия [40]. Синтез проводили в смешанном растворителе вода/диметилбензол в соотношении 2:1 (об.). Органическую фазу с образовавшимися в ней НЧ

19

аморфного гироксида алюминия отделяли от водного раствора и подвергали сольвотермической обработке при 200 °С в течение 24 часов. Ш-структуры у-А100Н при рН около 7,0 синтезировали в присутствии двух ПАВ - анионного бис-2-этилгексилсульфосукцината натрия и неионного Брап-80 (сорбитан моноолеата) в обратной микроэмульсии вода/циклогексанон [3]. Мицеллы сурфактантов в этих условиях организовывали стержнеподобные структуры, которые служили темплатами для нуклеации и роста гидроксида алюминия. Очень длинные (1-2 мкм) нановолокна бемита со средним диаметром около 10 нм получали ГТО при 160 °С при рН=11 за счет введения контролирующего размер/морфологию агента - полиакрилата натрия КаРА 2100 [12].

2-0 структуры образуются при уровне рН > 7,0. В качестве метода получения также чаще всего используют ГТО свежеосажденного А1(0Н)3 [19-21, 29].

Пластинки из двойниковых слоев бемита были синтезированы ГТО смеси, полученной после осаждения хлорида алюминия гидроксидом натрия, с добавками этанола и СТАВ [41]. Добавка этанола в водную реакционную среду приводит к уменьшению толщины пластинок и изменению их формы. В чистой воде формируются относительно толстые ромбические пластинки, при добавлении 25 % этанола - тонкие шестиугольные, увеличение доли этанола до 50 % приводит к образованию еще более тонких пластинок в виде удлиненных шестиугольников.

Список литературы диссертационного исследования доктор наук Ложкомоев Александр Сергеевич, 2021 год

Список использованных источников

1. Ren Z., Guo Y., Liu C.-H., Gao P.-X. Hierarchically nanostructured materials for sustainable environmental applications //Frontiers in Chemistry. Green and Environmental Chemistry. - 2013. - Vol. 1. - P. 18.

2. He B., Dong X. Hierarchically porous Zr-MOFs labelled methylene blue as signal tags for electrochemical patulin aptasensor based on ZnO nano flower //Sensors and Actuators B: Chemical. - 2019. - Vol. 294. - P. 192-198.

3. Ghosh S., Naskar M. K. Synthesis of mesoporous y-alumina nanorods using a double surfactant system by reverse microemulsion process // RSC Adv. - 2013. - Vol.

3. - P. 4207-4211.

4. Yu J., Wang J., Li Z., Li L., Liu Q., Zhang M., Liu L. Assembly of y-Alumina Nanorods via Supercritical Technology // Crystal growth & design. - 2012. - Vol. 12. -Iss. 6. - P. 2872-2876.

5. Selim M. S. et al. Controlled-surfactant-directed solvothermal synthesis of y-Al2O3 nanorods through a boehmite precursor route //Ceramics International. - 2020. -Vol. 46. - Iss. 7. - P. 9289-9296.

6. Dabbagh H. A., Rastia E., Yalfani M. S., Medina F. Formation of y-alumina nanorods in presence of alanine //Materials Research Bulletin. - 2011. - Vol. 46. - Iss. 2. - P. 271-277.

7. de Leóna J. N. D., Petranovskii V., de los Reyes J. A., Alonso-Nuñez G., Zepeda T. A., Fuentesa S., García-Fierro J. L. One dimensional (1D) y-alumina nanorod linked networks: Synthesis, characterization and application //Applied Catalysis A: General. -2014. - Vol. 472. - PP. 1-10.

8. Zhou J., Deng S.Z, Chen J., She J.C., Xu N.S. Synthesis of crystalline Alumina Nanowires and Nanotrees. // Chemical Physics Letters. - 2002. - Vol. 365. - Iss. 5-6. -PP. 505-508.

9. Deng Y., Yang Q., Lu G., Hu W. Synthesis of y-Al2O3 nanowires through a boehmite precursor route //Ceramics International. - 2010. - Vol. 36. - Iss. 6. - PP. 1773-1777.

10. He T., Xiang L., Zhu W., Zhu S. H2SO4-assisted hydrothermal preparation of y-AlOOH nanorods //Materials Letters. - 2008. - Vol. 62. - Iss. 17-18. - PP. 2939-2942.

11. Qin Q., Kim T., Duan X., Lian J., Zheng W. Novel synthesis strategy of y-AlOOH nanotubes: coupling reaction via ionic liquid-assisted hydrothermal route // Crystal Growth & Design. - 2016. - Vol. 16. - Iss. 11. - PP. 6139-6143.

12. Mathieu Y., Lebeau B., Valtchev V. Control of the Morphology and Particle Size of Boehmite Nanoparticles Synthesized under Hydrothermal Conditions // Langmuir. -2007. - Vol. 23. - Iss. 18. - PP. 9435-9442.

13. Li Y., Liu J., Jia Z. Fabrication of boehmite AlOOH nanofibers by a simple hydrothermal process // Materials Letters. - 2006. - Iss. 60. - PP. 3586-3590.

14. Zhu H. Y., Riches J. D., Barry J. C. y-Alumina Nanofibers Prepared from Aluminum Hydrate with Poly(ethylene oxide) Surfactant // Chemistry of Materials. -2002. - Vol. 14. - Iss. 5. - PP. 2086-2093.

15. Wu X., Zhang B., Hu Z. Large-scale and additive-free hydrothermal synthesis of lamellar morphology boehmite //Powder Technology. - 2013. - Vol. 239. - PP. 155161.

16. Zhang Y., Li R., Zhou X., Cai M., Sun X. Selective Growth of a-Al2O3 Nanowires and Nanobelts //Journal of Nanomaterials. - Vol. 2008. - P. 250370. 17.

To C. Y., Cheung L. Y., Li Y. F., Chung K. C., Ong D. H. C., Ng D. H. L. Synthesis of ultra thin-alumina nanobelts from aluminum powder by chemical vapor deposition //Journal of the European Ceramic Society. - 2007. - Vol. 27. - Iss. 7. - PP. 2629-2634.

18. Gao P., Xie Y., Chen Y., Ye L., Guo Q. Large-area synthesis of single-crystal boehmite nanobelts with high luminescent properties //Journal of Crystal Growth. -2005. - Vol. 285. - Iss. 4. - PP. 555-560.

19. Chen X. Y., Huh H. S., Lee S. W. Hydrothermal synthesis of boehmite (y-AlOOH) nanoplatelets and nanowires: pH-controlled morphologies // Nanotechnology. - 2007. - Vol. 18. - No. 28. - P. 285608.

20. Zhou X., Zhang J., Ma Y., Tian H., Wang Y., Li Y., Jianga L., Cui Q. The solvothermal synthesis of y-AlOOH nanoflakes and their compression behaviors under high pressures // RSC advances. - 2017. - Vol. 7. - Iss. 9. - PP. 4904-4911.

21. Suchanek W. L., Garces J. M., Fulvio P. F., Jaroniec M. Hydrothermal synthesis and surface characteristics of novel alpha alumina nanosheets with controlled chemical composition // Chemistry of Materials. - 2010. - Vol. 22. - Iss. 24. - PP. 6564-6574.

22. Fu Q., He T., Yu l., Chai Y., Liu C. Synthesis and characterization of y-alumina nanospheres templated by lauric acid //Journal of Natural Gas Chemistry. - 2010. - Vol. 19. - Iss. 6. - PP. 557-559.

23. Kulkarni N. V., Karmakar S., Asthana S. N., Nawale A. B., Sheikh A., Patole S. P., Yoo J. B., Mathe V. L., Das A. K., Bhoraskar S. V. Study on growth of hollow nanoparticles of alumina // Journal of materials science. - 2011. - Vol. 46. - Iss. 7. -PP. 2212-2220.

24. Hu Y., Ding H., Li C. Preparation of hollow alumina nanospheres via surfactant-assisted flame spray pyrolysis //Particuology. - 2011. - Vol. 9. - PP. 528-532.

25. Zhang L., Lu W., Cui R., Shen S. One-pot template-free synthesis of mesoporous boehmite core-shell and hollow spheres by a simple solvothermal route //Materials Research Bulletin. - 2010. - Vol. 45. - PP. 429-436.

26. Wu X., Wang D., Hu Z., Gu G. Synthesis of y-AlOOH (y-Al2O3) self-encapsulated and hollow architectures //Materials Chemistry and Physics. - 2008. -Vol. 109. - PP. 560-564.

27. Wang X., Zhan C., Kong B., Zhu X., Liu J., Xu W., Cai W., Wang H. Self-curled coral-like y-Al2O3 nanoplates for use as an adsorbent // Journal of colloid and interface science. - 2015. - Vol. 453. - PP. 244-251.

28. Feng Y., Lu W., Zhang L., Bao X., Yue B., lv Y., Shang X. One-Step Synthesis of Hierarchical Cantaloupe-like AlOOH Superstructures via a Hydrothermal Route //Crystal Growth and Design. - 2008. - Vol. 8. - Iss. 4. - PP. 1426-1429.

29. Zhou Y., Zeng H. C. Adsorption and On-Site Transformation of Transition Metal Cations on Ni-Doped AlOOH Nanoflowers for OER Electrocatalysis //ACS Sustainable Chemistry & Engineering. - 2019. - Vol. 7. - Iss. 6. - PP. 5953-5962.

30. Ma M.-G., Zhu J.-F. A facile solvothermal route to synthesis of y-alumina with bundle-like and flower-like morphologies //Materials Letters. - 2009. - Vol. 63. - PP. 881-883.

31. Zanganeh S., Kajbafvala A., Zanganeh N., Mohajerani M. S., Lak A., Bayati M. R., Zargar H. R., Sadrnezhaad S. K. Self-assembly of boehmite nanopetals to form 3D high surface area nanoarchitectures // Applied Physics A. - 2010. - Vol. 99. - PP. 317321.

32. Li G., Liu Y., Liu C. Solvothermal synthesis of gamma aluminas and their structural evolution // Microporous and mesoporous materials. - 2013. - Vol. 167. - P. 137-145.

33. Han J. K., Kim J., Choi Y. C., Chang K.-S., Lee J., Youn H. J., Bu S. D. Structure of alumina nanowires synthesized by chemical etching of anodic alumina membrane // Physica E: Low-dimensional Systems and Nanostructures. - 2007. - Vol. 36. - Iss. 2. -PP. 140-146.

34. Chang Y., Ling Z., Li Y., Hu X. Hydrothermal synthesis of aluminum oxy-hydroxide nanorod and nanotube arrays //Electrochimica Acta. - 2013. - Vol. 93. - PP. 241-247.

35. Tang R.; Li P. Synthesis and Application of Hierarchically Structured Nano-Alumina //Progress in Chemistry. - 2012. - Vol. 24. - Iss. 2-3. - PP. 284-293.

36. Chen X. Y., Zhang Z. J., Li X. L., Lee S. W. Controlled hydrothermal synthesis of colloidal boehmite (y -AlOOH) nanorods and nanoflakes and their conversion into y-Al2O3 nanocrystals //Solid State Communications. - 2008. - Vol. 145. - PP. 368-373.

37. Alemi A., Hosseinpour Z., Dolatyari M., Bakhtiari A. Boehmite (y-AlOOH) nanoparticles: Hydrothermal synthesis, characterization, pH-controlled morphologies, optical properties, and DFT calculations //Physica Status Solidi B. - 2012. - Vol. 249. -Iss. 6. - PP. 1264-1270.

38. Bell T. E., Gonzalez-Carballo J. M., Toozeb R. P., Torrente-Murciano L. Singlestep synthesis of nanostructured y-alumina with solvent reusability to maximise yield and morphological purity //Journal of Materials Chemistry A. - 2015. - V. 3. - PP. 6169-6201.

39. Bell T. E., Gonzalez-Carballo J. M., Toozeb R. P., Torrente-Murciano L. y-Al2O3 nanorods with tuneable dimensions - a mechanistic understanding of their hydrothermal synthesis //RSC advances. - 2017. -Vol. 7. - Iss. 36. - PP. 22369-22377.

40. Li Y., Liu J., Jia Z. Fabrication of boehmite AlOOH nanofibers by a simple hydrothermal process //Materials Letters. - 2006. - Vol. 60. - PP. 3586-3590.

41. Roebuck K., Tremblay A. Y. The self-assembly of twinned boehmite nanosheets into porous 3D structures in ethanol-water mixtures //Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. - 2016. - Vol. 495. - PP. 238-247.

42. Kharat A. N., Mirzaee M., Amini M. M. Simple and efficient approach for the synthesis of nanocrystalline boehmite via hydrothermal assisted sol-gel processing //Asian Journal of Chemistry. - Vol. 20. - Iss. 2. - PP. 915-924.

43. Lebedeva I. I., Starostin A. S., Valtsifer I. V., Valtsifer V. A.. Hydrothermal synthesis of urchin-like alumina for fireextinguishing powders // Journal of Materials Science. - 2018. - Vol. 53. - Iss. 5. - PP. 3915-3926.

44. Xu J., Estruga M., Chen L., Yahata B., Choi H., Li X. Urchin-like AlOOH nanostructures on Al microspheres grown via in-situ oxide template //Materials Science and Engineering B. - 2014. - Vol. 188. - PP. 89-93.

45. Xu B., Wang J., Yu H.-B., Gao H. Template-free synthesis and formation mechanism of urchin-like boehmite superstructure //Journal of Inorganic Materials. -2010. - Vol. 25. - Iss. 11. - PP. 1175-1179.

46. Чукин Г. Д. Строение оксида алюминия и катализаторов гидрообессеривания. Механизмы реакций. - М.: Типография Паладин, ООО «Принта», 2010. - С.288.

47. Li Z. et al. Synthesis and characterization of hierarchical y-AlOOH and y-Al2O3 microspheres with high adsorption performance for organic dyes //RSC advances. -2016. - Vol. 6. - PP. 89699-89707.

48. Wu X., Zhang B., Hu Z. Morphology-controlled hydrothermal synthesis of boehmite via an anions competition method //Powder technology. - 2013. - Vol. 239. -PP. 272-276.

49. Cai W., Yu J., Gu S., Jaroniec M. Facile hydrothermal synthesis of hierarchical boehmite: sulfate-mediated transformation from nanoflakes to hollow microspheres //Crystal growth & design. - 2010. - Vol. 10. - Iss. 9. - PP. 3977-3982.

50. Wen J., Jiang Q. Template-Free Solvothermal Synthesis of Boehmite Nanorods in a Buffer Solution //Journal of Nanoscience and Nanotechnology. - 2017. - Vol. 17. -Iss. 12. - PP. 9230-9235.

51. Shen S., Ng W. K., Chia L. S. O., Dong Y. C., Tan R. B. H. Morphology controllable synthesis of nanostructured boehmite and y-alumina by facile dry gel conversion //Crystal growth & design. - 2012. - Vol. 12. - Iss. 10. - PP. 4987-4994.

52. Ameri E., Abdollahifar M., Zamani M. R., Nekouei H. The role of urea on the hydrothermal synthesis of boehmite nanoarchitectures //Ceram.-Silikaty. - 2016. - Vol. 60. - Iss. 2. - PP. 162-168.

53. Jiang Z. Q., Yang J., Ma H. W., Ma X. Effects of Urea/Al3+ Ratios and Hydrothermal Treated Time on the Formation of Self-Assembled Boehmite Hollow Sphere //Ferroelectrics. - 2014. - Vol. 471. - Iss. 1. - PP. 128-138.

54. Cai W., Yu J., Mann S. Template-free hydrothermal fabrication of hierarchically organized y-AlOOH hollow microspheres //Microporous and Mesoporous Materials. -2009. - Vol. 122. - Iss. 1-3. - PP. 42-47.

55. Abdollahifar M., Zamani M. R., Beiygie E., Nekouei H. Synthesis of micro-mesopores flowerlike y-Al2O3 nano-architectures //Journal of the Serbian Chemical Society. - 2014. - Vol. 79. - Iss. 8. - PP. 1007-1017.

56. Yue X., Zhang T., Yang D., Qiu F., Rong J., Xu J., Fang J. The synthesis of hierarchical porous Al2O3/acrylic resin composites as durable, efficient and recyclable

absorbents for oil/water separation //Chemical Engineering Journal. - 2017. - Vol. 309. - PP. 522-531.

57. Liang H., Liu L., Yang H., Wei J., Yang Z., Yang Y. Controllable synthesis of y-AlOOH micro/nanoarchitectures via a one-step solution route //CrystEngComm. -2011. - Vol. 13. - Iss. 7. - PP. 2445-2450.

58. Bing Xu, Jing Wang, Hongbo Yu, Hong Gao. Large-scale synthesis of hierarchical flowerlike boehmite architectures //Journal of Environmental Sciences. -2011. - Vol. 23. - PP. s49- s52.

59. Zhang H., Zhang L. M., Han L., Shen S. S., Lu W. C. Synthesis, Characterization and Growth Mechanism of Hierarchical Cantaloupe-Like AlOOH Superstructures by a Simple Hydrothermal Process //Integrated Ferroelectrics. - 2011. - Vol. 129. - Iss. 1. -PP. 111-121.

60. Sun Y., Wang H., Li P., Duan X., Xu J., Han Y. Synthesis and identification of hierarchical y-AlOOH self-assembled by nanosheets with adjustable exposed facets //CrystEngComm. - 2016. - Vol. 18. - Iss. 24. - PP. 4546-4554.

61. Fu G.-f., Wang J., Xu B., Gao H., Xu X.-l., Cheng H. Influence of hydrothermal temperature on structure and microstructure of boehmite //Transactions of Nonferrous Metals Society of China. - 2010. - Vol. 20. - PP. s221-s225.

62. Liang H., Liu L., Yang Z., Yang Y. Facile hydrothermal synthesis of uniform 3D y-AlOOH architectures assembled by nanosheets //Crystal Research and Technology: Journal of Experimental and Industrial Crystallography. - 2010. - Vol. 45. - Iss. 2. -PP. 195-198.

63. Shi Z., Jiao W., Chen L., Wu P., Wang Y., He M. Clean synthesis of hierarchically structured boehmite and y-alumina with a flower-like morphology //Microporous and Mesoporous Materials. - 2016. - Vol. 224. - PP. 253-261.

64. Zanganeh N., Zanganeh S., Rajabi A., Allahkarami M., Rahbari Ghahnavyeh R., Moghaddas A., Aieneravaie M., Asadizanjani N., Sadrnezhaad S.K. Flower-like boehmite nanostructure formation in two-steps //Journal of Coordination Chemistry. -2014. - Vol. 67. - Iss. 3. - PP. 555-562.

65. Fang J., Huang X., Ouyang X., Wang X. Study of the preparation of y-Al2O3 nano-structured hierarchical hollow microspheres with a simple hydrothermal synthesis using methylene blue as structure directing agent and their adsorption enhancement for the dye //Chemical Engineering Journal. - 2015. - Vol. 270. - PP. 309-319.

66. Li Y.-H., Peng C., Zhao W., Bai M.-M., Rao P.-G. Morphology evolution in hydrothermal synthesis of mesoporous alumina //Journal of Inorganic Materials. - 2014.

- Vol. 29. - Iss. 10. - PP. 1115-1120.

67. Zhang L., Lu W., Cui R., Shen S. One-pot template-free synthesis of mesoporous boehmite core-shell and hollow spheres by a simple solvothermal route //Materials Research Bulletin. - 2010. - Vol. 45. - Iss. 4. - PP. 429-436.

68. Dong Y., Chen Z., Xu Y., Yang L., Fang W., Yi X. Template-free synthesis of hierarchical meso-macroporous y-Al2O3 support: Superior hydrodemetallization performance //Fuel Processing Technology. - 2017. - Vol. 168. - PP. 65-73.

69. Wang C., Huang S., Wang L Deng Z., Jin J., Liu J., Chen L., Zheng X., Li Y., Su B.-L. Gas leaching as a path to build hierarchical core-corona porous alumina nanostructures with extraordinary pollutant treatment capacity //RSC advances. - 2013.

- Vol. 3. - Iss. 6. - PP. 1699-1702.

70. Xu J., Qiang J.-F., Wang R.-J., Niu W.-J., Shen M. Controllable preparation of rambutan-shape AlOOH/Al2O3 nanomaterials with a composite soft template //Acta Physico-Chimica Sinica. - 2013. - Vol. 29. - Iss. 10. - PP. 2286-2294.

71. Nie L., Deng K., Yuan S., Zhang W., Tan Q. Microwave-assisted hydrothermal synthesis of hierarchically porous y-Al2O3 hollow microspheres with enhanced Cu2+ adsorption performance //Materials Letters. - 2014. - Vol. 132. - PP. 369-372.

72. Ji G. J., Li M. M., Li G. H., Gao G. M., Zou H. F., Gan S.C., Xu X. C. Hydrothermal synthesis of hierarchical micron flower-like y-AlOOH and y-Al2O3 superstructures from oil shale ash //Powder technology. - 2012. - Vol. 215. - PP. 5458.

73. Li G., Liu Y., Liu D., Liu L., Liu C. Synthesis of flower-like Boehmite (AlOOH) via a simple solvothermal process without surfactant //Materials research bulletin. -2010. - Vol. 45. - Iss. 10. - PP. 1487-1491.

74. Li G., Guan L., Liu Y., Liu C. Template-free solvothermal synthesis of 3D hierarchical nanostructured boehmite assembled by nanosheets //Journal of Physics and Chemistry of Solids. - 2012. - Vol. 73. - Iss. 9. - PP. 1055-1060.

75. Xiao J., Ji H., Shen Z., Yang W., Guo C., Wang S., Zhang X., Fu R., Ling F. Self-assembly of flower-like y-AlOOH and y-Al2O3 with hierarchical nanoarchitectures and enhanced adsorption performance towards methyl orange //RSC advances. - 2014.

- Vol. 4. - Iss. 66. - PP. 35077-35083.

76. Wu X., Zhang B., Hu Z. Microwave hydrothermal synthesis of boehmite hollow microspheres //Materials Letters. - 2012. - Vol. 73. - PP. 169-171.

77. Xua N., Liu Z., Bian S., Dong Y., Li W. Template-free synthesis of mesoporous y-alumina with tunable structural properties //Ceramics International. - 2016. - Vol. 42.

- Iss. 3. - PP. 4072-4079.

78. Duan X., Kim T., Li D., Ma J., Zheng W. Understanding the Effect Models of Ionic Liquids in the Synthesis of NH4-Dw and y-AlOOH Nanostructures and Their Conversion into Porous y-Al2O3 //Chemistry-A European Journal. - 2013. - Vol. 19. -Iss. 19. - PP. 5924-5937.

79. Tang Z., Liu Y., Li G., Hu X., Liu C. Ionic liquid assisted hydrothermal fabrication of hierarchically organized y-AlOOH hollow sphere //Materials Research Bulletin. - 2012. - Vol. 47. - Iss. 11. - PP. 3177-3184.

80. Zhu L., Pu S., Liu K., Zhu T., Lu F., Li J. Preparation and characterizations of porous y-Al2O3 nanoparticles //Materials Letters. - 2012. - Vol. 83. - PP. 73-75.

81. Wislicenus H. Ueber die faserähnliche gewachsene Tonerde (Fasertonerde) und ihre Oberflächenwirkungen (Adsorption) //Zeitschrift für Chemie und Industrie der Kolloide. - 1908. - Vol. 2. - Iss. 2. - PP. XI-XX.

82. Vignes J. L., Frappart C., Di Costanzo T., Rouchaud J. C., Mazerolles L., Michel D. Ultraporous monoliths of alumina prepared at room temperature by aluminium oxidation //Journal of materials science. - 2008. - Vol. 43. - Iss. 4. - PP. 1234-1240.

83. Khodan A., Nguyen T. H. N., Esaulkov M., Kiselev M. R., Amamra M., Vignes J. L., Kanaev A. Porous monoliths consisting of aluminum oxyhydroxide nanofibrils:

3D structure, chemical composition, and phase transformations in the temperature range 25-1700 C //Journal of Nanoparticle Research. - 2018. - Vol. 20. - Iss. 7. - PP. 1-11.

84. Khodan A. N., Kopitsa G. P., Yorov K. E., Baranchikov A. E., Ivanov V. K., Feoktystov A., Pipich V. Structural analysis of aluminum oxyhydroxide aerogel by small angle X-ray scattering //Journal of Surface Investigation: X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques. - 2018. - Vol. 12. - Iss. 2. - PP. 296-305.

85. Мартынов П. Н. и др. Новый метод синтеза наноматериалов на основе контролируемого селективного окисления жидкометаллических расплавов //Новые промышленные технологии. - 2008. - Т. 4. - С. 48-52.

86. Askhadullin R. S., Osipov A. A., Skobeev D. A. Liquid metal technology of synthesis of AlOOH anisotropic nanostructured aerogel //Nuclear Energy and Technology. - 2017. - Vol. 3. - Iss. 1. - PP. 43-48.

87. Wang H.-W., Chung H.-W., Teng H.-T., Cao G. Generation of hydrogen from aluminum and water-effect of metal oxide nanocrystals and water quality //International Journal of Hydrogen Energy. - 2011. - Vol. 36. - Iss. 23. - PP. 15136-15144.

88. Yavor Y., Goroshin S., Bergthorson J. M., Frost D. L., Stowe R., Ringuette S. Enhanced hydrogen generation from aluminum-water reactions //International journal of hydrogen energy. - 2013. - Vol. 38. - Iss. 35. - PP. 14992-15002.

89. Rosenband V., Gany A. Application of activated aluminum powder for generation of hydrogen from water //International Journal of Hydrogen Energy. - 2010.

- Vol. 35. - Iss. 20. - PP. 10898-10904.

90. Vlaskin M. S., Shkolnikov E. I., Bersh A. V. Oxidation kinetics of micron-sized aluminum powder in high-temperature boiling water // International Journal of Hydrogen Energy. - 2011. - Vol. 36. - Iss. 11. - PP. 6484-6495.

91. Kao M. J., Ting, C. C., Lin B. F., Tsung, T. T. Aqueous aluminum nanofluid combustion in diesel fuel //Journal of testing and evaluation. - 2008. - Vol. 36. - Iss. 2.

- PP. 186-190.

92. Иванов В. Г. и др. Особенности реакции ультрадисперсного алюминия с водой в режиме горения //Физика горения и взрыва. - 2000. - Т. 36. - №. 2. - С. 60-66.

93. Vieira Coelho A. C.; Rocha G. A.; Souza Santos P.; Souza Santos H.; Kiyohara P. K. Specific surface area and structures of aluminas from fibrillar pseudoboehmite // Revista Materia. - 2008. - Vol. 13. - Iss. 2. - PP. 329-341.

94. Wang C., Ding J., Zhao G., Deng T., Liu Y. Lu Y. Microfibrous-structured Pd/AlOOH/Al-fiber for CO coupling to dimethyl oxalate: effect of morphology of AlOOH nanosheet endogenously grown on Al-fiber //ACS applied materials & interfaces. - 2017. - Vol. 9. - Iss. 11. - PP. 9795-9804.

95. Feng K., Rong D., Ren W., Wen X. Hierarchical flower-like y-AlOOH and y-Al2O3 microspheres: Synthesis and adsorption properties //Materials Express. - 2015. -Vol. 5. - Iss. 4. - PP. 371-375.

96. Usoltseva N. V., Korobochkin V. V., Balmashnov M. A., Dolinina A. S. Characterization of copper and aluminum AC electrochemical oxidation products //Procedia Chemistry. - 2014. - Vol. 10. - PP. 320-325.

97. Kim J., Lee D. Synthesis and Properties of Al2O3@ Al Metal-Ceramic Core-Shell Microstructures for Catalyst Applications //Topics in Catalysis. - 2015. - Vol. 58. - Iss. 4. - PP. 375-385.

98. Vedder W., Vermilyea D. A. Aluminum+ water reaction //Transactions of the Faraday society. - 1969. - Vol. 65. - PP. 561-584.

99. Deng Z.-Y., Ferreira J. M. F., Tanaka Y., Ye J. Physicochemical mechanism for the continuous reaction of y-Al2O3-modified aluminum powder with water //Journal of the American Ceramic Society. - 2007. - Vol. 90. - Iss. 5. - PP. 1521-1526.

100. Song W., Du J., Xu Y., Long B. A study of hydrogen permeation in aluminum alloy treated by various oxidation processes //Journal of nuclear materials. - 1997. -Vol. 246. - Iss. 2-3. - PP. 139-143.

101. Wang H. W., Chin M. S. Rapid Hydrogen Generation from Aluminum-Water System Using Synthesized Aluminum Hydroxide Catalyst //International Journal of Chemical Engineering and Applications. - 2015. - Vol. 6. - Iss. 3. - PP. 146.

102. Alwitt R. S. The growth of hydrous oxide films on aluminum //Journal of the Electrochemical Society: Solid-State Science and Technology. - 1974. - Vol. 65. - Iss. 10. - PP. 1322.

103. Rosenband V., Gany A. Application of activated aluminum powder for generation of hydrogen from water //International Journal of Hydrogen Energy. - 2010.

- Vol. 35. - Iss. 20. - PP. 10898-10904.

104. MacDonald D. D., Butler P. The thermodynamics of the aluminium—water system at elevated temperatures //Corrosion Science. - 1973. - Vol. 13. - Iss. 4. - PP. 259-274.

105. Тихов С. Ф., Романенков В. Е., Садыков В. А., Пармон В. Н., Ратько А. И. Пористые композиты на основе оксид-алюминиевых керметов (синтез и свойства) / Под ред. Гаврилова В. Ю. - Новосибирск: Изд-во СО РАН, филиал «Гео» - 2004.

- 205 с.

106. Журавлев В. А., Захаров А. П. Индукционный период на начальных стадиях окисления алюминия в воде //Доклады АН СССР. - 1980. - Т. 254. - №. 5. - С. 1155.

107. Востриков А. А. и др. образование наночастиц A12O3 при окислении алюминия водой при суб-и сверхкритических параметрах //Сверхкритические флюиды: Теория и практика. - 2010. - Т. 5. - №. 1. - С. 12-25.

108. Астанкова А. П., Годымчук А. Ю., Ильин А. П. О кинетике саморазогрева в реакции нанопорошка алюминия с жидкой водой //Журнал физической химии. -2008. - Т. 82. - №. 11. - С. 2126.

109. Иванов В. Г., Сафронов М. Н., Гаврилюк О. В. Макрокинетика окисления ультрадисперсного алюминия водой в жидкой фазе //Физика горения и взрыва. -2001. - Т. 37. - №. 2. - С. 57-61.

110. Handbook of Aluminum: Volume 2: Alloy Production and Materials Manufacturing / Edited bei George E. Totten, D. Scott MacKenzie. CRC Press, 2003.

111. Tappan B. C., Dirmyer M. R., Risha G. A. Evidence of a kinetic isotope effect in nanoaluminum and water combustion //Angewandte Chemie. - 2014. - Vol. 126. - Iss. 35. - РР. 9372-9375.

112. Euzen P., Raybaud P., Krokidis X., Toulhoat H., Le Loarer J. L., Jolivet J. P., Froidefond C. Alumina. / Handbook of Porous Solids. Ed. Schuth F.; Sing K. S. W.; Weitkamp J. Chichester: Wiley. - 2002. - PP. 1591-1677.

113. Henry M., Jolivet J. P., Livage J. Aqueous chemistry of metal cations: hydrolysis, condensation and complexation //Chemistry, Spectroscopy and Applications of Sol-Gel Glasses. - 1992. - PP. 153-206.

114. Sharipov A., Titova N., Starik A. Kinetics of Al+ H2O reaction: Theoretical study //The Journal of Physical Chemistry A. - 2011. - Vol. 115. - Iss. 17. - PP. 44764481.

115. Alvarez-Barcia S., Flores J. R. The interaction of Al atoms with water molecules: A theoretical study //The Journal of chemical physics. - 2009. - Vol. 131. - Iss. 17. -PP. 174307.

116. Olhero S. M., Alves F. L., Ferreira J. M. F. Last Advances in Aqueous Processing of Aluminium Nitride (AlN) - A Review //Advances in Ceramics - Synthesis and Characterization, Processing and Specific Applications. Edited by Prof. Costas Sikalidis. Publ.: InTech - 2011. - PP. 207 - 216.

117. Kocjan A., Krnel K., Kosmac T. The influence of temperature and time on the AlN powder hydrolysis reaction products //Journal of the European Ceramic Society. -2008. - Vol. 28. - Iss. 5. - PP. 1003-1008.

118. Fukumoto S., Hookabe T., Tsubakino H. Hydrolysis behavior of aluminum nitride in various solutions //Journal of Materials Science. - 2000. - Vol. 35. - Iss. 11. -PP. 2743-2748.

119. Kocjan A., Dakskobler A., Kosmac T. Evolution of aluminum hydroxides in diluted aqueous aluminum nitride powder suspensions //Crystal growth & design. -2012. - Vol. 12. - Iss. 3. - PP. 1299-1307.

120. Bowen P., Highfield J. G., Mocellin A., Ring T. A. Degradation of aluminum nitride powder in an aqueous environmet //Journal of the American Ceramic Society. -1990. - Vol. 73. - Iss. 3. - PP. 724-728.

121. Oliveira M., Olhero S., Rocha J., Ferreira J. M. Controlling hydrolysis and dispersion of AlN powders in aqueous media //Journal of colloid and interface science.

- 2003. - Vol. 261. - Iss. 2. - РР. 456-463.

122. Kosmac T., Novak S., Kmel K. Hydrolysis assisted solidification process and its use in ceramic wet forming // Zeitschrift für Metallkunde. - Vol. 92. - PP. 150-157.

123. Kocjan A., Dakskobler A., Krnel K., Kosmac T. The course of the hydrolysis and the reaction kinetics of AlN powder in diluted aqueous suspensions //Journal of the European Ceramic Society. - 2011. - Vol. 31. - PP. 815-823.

124. Kocjan A., Dakskobler A., Budic B., Kosmac T. Suppressed Reactivity of AlN Powder in Water at 5° C //Journal of the American Ceramic Society. - 2013. - Vol . 96.

- Iss. 4. - РР. 1032-1034.

125. Feng X., Zhang B., Chery L. Effects of low temperature on aluminum (III) hydrolysis: Theoretical and experimental studies //Journal of Environmental Sciences. -2008. - Vol. 20. - Iss. 8. - РР. 907-914.

126. Яворовский H.A. Электрический взрыв проводников метод получения ультрадисперсных порошков: Дис. .к.т.н. - Томск, 1982. - 127 с.

127. Kotov Y. A., Samatov O. M. Production of nanometer-sized AlN Powders by the Exploding Wire Method // NanoStructured Materials. - 1999. - Vol. 12. - Iss. 1-4. -РР. 119-122.

128. Ильин А. П., Назаренко О. Б., Тихонов Д. В., Ушаков В. Я., Яблуновский Г. В. Структурно-энергетические процессы при электрическом взрыве проводников //Известия ВУЗов. Физика. - 2002. - № 12. - С. 31-34.

129. Sarathi R., Sindhu T. K., Chakravarthy S. R. Impact of binary gas on nano-aluminium particle formation through wire explosion process //Materials Letters. -2007. - Vol. 61. - PP. 1823-1826.

130. Antony J. K., Vasa N. J., Chakravarthy S. R., Sarathi R. Understanding the mechanism of nano-aluminum particle formation by wire explosion process using optical emission technique. / Journal of Quantitative Spectroscopy & Radiative Transfer. - 2010. -Vol. 111. - PP. 2509-2516.

131. Sarathi R., Sindhu T. K., Chakravarthy S. R. Generation of nano aluminium powder through wire explosion process and its characterization //Materials Characterization. - 2007. - Vol. 58. - PP. 148-155.

132. Sahoo S., Saxena A.K., Kaushik T.C., Gupta S.C. Effect of energy deposition rate on plasma expansion characteristics and nanoparticle generation by electrical explosion of conductors //High Energy Density Physics. - 2015. - Vol. 17. - PP. 270-276.

133. Mench M. M., Kuo K. K., Yeh C. L., Lu Y. C. Comparison of Thermal Behavior of Regular and Ultra-fine Aluminum Powders (Alex) Made from Plasma Explosion Process //Combustion Science and Technology. - 1998. - Vol. 135. - PP. 269-292.

134. Kwok Q. S. M., Fouchard R. C., Turcotte A.-M., Lightfoot P. D., Bowes R., Jones D. E. G. Characterization of Aluminum Nanopowder Compositions // Propellants, Explosives, Pyrotechnics: An International Journal Dealing with Scientific and Technological Aspects of Energetic Materials. - 2002. - Vol. 27. - Iss. 4. - PP. 229240.

135. Мутас И. Ю., Ильин А. П. Взаимодействие нанопорошков алюминия различной дисперсности с газообразной водой //Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. - 2004. - Т. 307. - № 4. - С. 89-92.

136. Sarathi R., Sankar B., Chakravarthy S. R. Influence of nano aluminium powder produced by wire explosion process at different ambience on hydrogen generation //Journal of Electrical Engineering - Elektrotechnicky casopis. - 2010. - Vol. 61. - Iss. 4. - PP. 215-221.

137. Жилинский В. В., Локенбах А. К., Лепинь Л. К. Взаимодействие ультрадисперсного алюминия с водой и водными растворами //Известия АН Латв. ССР. Серия химия. - 1986. - № 2. - С. 151-161.

138. Ляшко А. П., Медвединский А. А., Савельев Г. Г., Ильин А. П., Яворовский Н. А. Особенности взаимодействия субмикронных порошков алюминия с жидкой водой: макрокинетика, продукты, проявление саморазогрева //Кинетика и катализ. - 1990. - Т. 31. - №. 4. - С. 967-972.

139. Коршунов А. В., Голушкова Е. Б., Перевезенцева Д. О., Ильин А. П.. Макрокинетика взаимодействия электровзрывных нанопорошков алюминия с водой и водными растворами //Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. - 2008. - Т. 312. - №. 3.

140. Годымчук А. Ю., Ильин А. П., Астанкова А. П. Окисление нанопорошка алюминия в жидкой воде при нагревании //Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. - 2007. - Т. 310. - № 1.

141. Волкова Г. И., Иванов В. Г., Кухаренко О. А. Влияние условий синтеза на структуру и свойства ультрадисперсных оксигидроксидов алюминия //Химия в интересах устойчивого развития. - 2005. - Т. 13. - № 3. - С. 427-432.

142. Шаманский В. В. Химические реакции в продуктах электровзрыва Al и Cu в активных газах и свойства получаемых нанодисперсных порошков // Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук: 02.00. 04. - 2004.

143. Lerner M. I., Shamanskii V. V., Savel'ev G. G., Yurmazova T. A. Chemical reactions between metals and active gases in the electric explosion of wires for the production of nanoparticles //Mendeleev Communications. - 2001. - Vol. 11. - Iss. 4. -PP. 159-161

144. Liu G., Wang P., Liu Q., Wei H. Fabrication of Aluminiferous Nanofibers by a Simple Hydrolysis Process of Nano-sized Al/AlN Powder //Journal of Advanced Materials. - 2010. - Vol. 42. - Iss. 1. - PP. 22-27.

145. Feng, Kaizhong; Rong, Daoqing; Ren, Weian; Wen, Xiaogang. Hierarchical flower-like y-AlOOH and y-Al2O3 microspheres: Synthesis and adsorption properties //Materials Express. - 2015. - Vol. 5. - Iss. 4. - PP. 371-375.

146. Zhang L., Jiao X., Chen D., Jiao M. y-AlOOH Nanomaterials with regular shapes: hydrothermal fabrication and Cr2O72- adsorption //European Journal of Inorganic Chemistry. - 2011. - PP. 5258-5264.

147. Zhu Z., Cheng S., Liu H., Dong X., Shi Y. Hydrothermal synthesis of hexagon nanosheets self-assembled 3D stalk-like alumina //Materials Letters. - 2014. - Vol. 123

- PP. 258-260.

148. Li M., Si Z., Wu X., Weng D., Kang F. Facile synthesis of hierarchical porous y-Al2O3 hollow microspheres for water treatment //Journal of Colloid and Interface Science. - 2014. - Vol. 417. - PP. 369-378.

149. Tepper F., Kaledin L., Kaledin T. Non-Woven Electrostatic Media for Chromatographic Separation of Biological Particles //Journal of Liquid Chromatography & Related Technologies®. - 2009. - Vol. 32. - Iss. 5. - PP. 607-627.

150. Gerami M., Halladj R., Biriaei R., Askari, S., Nazari M. Adsorption of chloride ions from aqueous solution on gamma-alumina modified by sodium oxide: an equilibrium and kinetics study //Desalination and Water Treatment. - 2017. -Vol. 58. -PP. 249-257.

151. Zhang Y., Ye Y., Liu Z., Li B., Liu Q., Liu Q., Li X. Monodispersed hierarchical aluminum/iron oxides composites micro/nanoflowers for efficient removal of As(V) and Cr(VI) ions from water //Journal of Alloys and Compounds. - 2016. - Vol. 662. - PP. 421-430.

152. Ge J., Deng K., Cai Weiquan, Yu J., Liu X., Zhou J. Effect of structure-directing agents on facile hydrothermal preparation of hierarchical y-Al2O3 and their adsorption performance toward Cr(VI) and CO2 //Journal of Colloid and Interface Science. - 2013.

- Vol. 401. - PP. 34-39.

153. Mikhaylov V. I., Maslennikova T. P., Ugolkov V. L., Krivoshapkin P. V. Hydrothermal synthesis, characterization and sorption properties of Al/Fe oxide-oxyhydroxide composite powders //Advanced Powder Technology. - 2016. - Vol. 27. -Iss. 2. - PP. 756-764.

154. Cai W., Yu J., Jaroniec M. Template-free synthesis of hierarchical spindle-like y-Al2O3 materials and their adsorption affinity towards organic and inorganic pollutants in water //Journal of Materials Chemistry. - 2010. - Iss. 20. - PP. 4587-4594.

155. Zhou J., Wang L., Zhang Z., Yu J. Facile synthesis of alumina hollow microspheres via trisodium citrate-mediated hydrothermal process and their adsorption performances for p-nitrophenol from aqueous solutions //Journal of Colloid and Interface Science. - 2013. - Vol. 394. - PP. 509-514.

156. Cai W., Chen S., Yu J., Hu Y., Dang C., Ma S. Template-free solvothermal synthesis of hierarchical boehmite hollow microspheres with strong affinity toward organic pollutants in water //Material Chemistry and Physics. - 2013. - Vol. 138. - Iss. 1. - PP. 167-173.

157. Tian J., Tian P., Pang H., Ning G., Bogale R. F., Cheng H., Shen S. Fabrication synthesis of porous Al2O3 hollow microspheres and its superior adsorption performance for organic dye //Microporous and Mesoporous Materials. - 2016. - Vol. 223. - PP. 27-34.

158. Meng F., Rong G., Zhang X., Huang W. Facile hydrothermal synthesis of hierarchically structured y-AlOOH for fast Congo red removal //Materials Letters. -2014. - Vol. 129. - PP. 114-117.

159. Zhu Y., Wang J., Wang Y., Song X., Xu Y., Yang P. Construction of Highly Efficient Fe3O4 @ AlOOH Lamellar Adsorbent for Removal of Congo Red // Journal of Nanoscience and Nanotechnology. - 2018. - Vol. 18. - Iss. 1. - PP. 407-413.

160. Lei C., Pi M., Zhou W., Guo Y., Zhang F., Qin J. Synthesis of hierarchical porous flower-like ZnO-AlOOH structures and their applications in adsorption of Congo Red //Chemical Physics Letters. - 2017. - Vol. 687. - PP. 143-151.

161. Li J., Xu L., Sun P., Zhai P., Chen X., Zhang H., Zhang Z., Zhu W. Novel application of red mud: Facile hydrothermal-thermal conversion synthesis of hierarchical porous AlOOH and Al2O3 microspheres as adsorbents for dye removal //Chemical Engineering Journal. - 2017. - Vol. 321. - PP. 622-634.

162. Dong Y. Y., Liu Y. J., Meng L. Y., Wang B., Ma M. G., Li Y. Y. Facile hydrothermal synthesis of Ag@AgCl@AlOOH hollow microspheres and their characterizations //Materials Letters. - 2016. - Vol. 181. - PP. 204-207.

163. Meng F., Liang Q., Ren H., Guo X. Low-cost solvothermal synthesis of hierarchical structure y-AlOOH and its application to remove Cr (VI), methyl orange and congo red from contaminated water //Current Nanoscience. - 2015. - Vol. 11. - Iss. 4. - PP. 434-438.

164. Song X., Yang P., Jia C., Chen L., Matras-Postolek K. Self-assembled synthesis of urchin-like AlOOH microspheres with large surface area for removal of pollutants // RSC advances. - 2015. - Vol. 5. - Iss. 42. - PP. 33155-33162.

165. Kang D., Tong S., Yu X., Ge M. Template-free synthesis of 3D hierarchical amorphous aluminum oxide microspheres with broccoli-like structure and their application in fluoride removal //RSC advances. - 2015. - Vol. 5. - Iss. 25. - PP. 19159-19165.

166. Hou H., Zhu Y., Tang G., Hu Q. Lamellar y-AlOOH architectures: Synthesis and application for the removal of HCN //Materials Characterization. - 2012. - Vol. 68. -PP. 33-41.

167. Zhu Y., Hou H., Tang G., Hu Q. Synthesis of Three-Quarter-Sphere-Like y-AlOOH Superstructures with High Adsorptive Capacity //European Journal of Inorganic Chemistry. - 2010. -Vol. 6. - PP. 872-878.

168. Sehaqui H., de Larraya U. P., Tingauta P., Zimmermann T. Humic acid adsorption onto cationic cellulose nanofibers for bioinspired removal of copper(II) and a positively charged dye // Soft Matter. - 2015. - Vol. 11. - PP. 5294-5300.

169. Gibson N. M., Luo T.-J. M., Shenderova O., Koscheev A. P., Brenner D. W. Electrostatically mediated adsorption by nanodiamond and nanocarbon particles // Journal of Nanoparticle Research. - 2012. - Vol. 14. - Iss. 3. - PP. 1-12.

170. Deng S., Ting Y. P. Polyethylenimine-modified fungal biomass as a high-capacity biosorbent for Cr (VI) anions: sorption capacity and uptake mechanisms //Environmental science & technology. - 2005. - Vol. 39. - Iss. 21. - PP. 8490-8496.

171. Qiu J., Feng Y., Zhang X., Jia M., Yao J. Acid-promoted synthesis of UiO-66 for highly selective adsorption of anionic dyes: Adsorption performance and mechanisms //Journal of Colloid and Interface Science. - 2017. - Vol. 499. - PP. 151-158.

172. Middea A., Spinelli L. S., Souza F. G. Jr., Neumann R., Fernandes T. L. A. P., da Gomes O. F. M. Preparation and characterization of an organo-palygorskite-Fe3O4 nanomaterial for removal of anionic dyes from wastewater //Applied Clay Science. -2017. - Vol. 139. - PP. 45-53.

173. Zeng Z., Yang S., Zhanga L., Hua D. Phosphonate-functionalized polystyrene microspheres with controlled zeta potential for efficient uranium sorption //RSC advances. - 2016. - Vol. 6. - PP. 74110-74116.

174. Ye L., Zhang J.-Y. Chelate Regulatory zeta-potentials of montmorillonite and its adsorption capacity for Cr(III) //Chemical Journal of Chinese Universities-Chinese. -2009. - Vol. 30. - Iss. 12. - PP. 2478-2483.

175. Wang Z., Du H., Gong J., Yang S., Ma J., Xu J. Facile synthesis of hierarchical flower-like y-AlOOH films via hydrothermal route on quartz surface // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. - 2014. - Vol. 450. - PP. 7682.

176. Ji W., Wang Z., Ma J., Gong J. Hydrothermal synthesis of boehmite on alumina membranes for superhydrophobic surfaces //Surface Engineering. - 2016. Vol. 32. -Iss. 2. - PP. 102-107.

177. Zhang T., Zhoun Y., Bu X., Wang Y., Zhang M., Hu J. Fabrication of biomorphic Al2O3 ceramics with hierarchical architectures by templating of cotton fibers //Ceramics International. - 2014. - Vol. 40. - Iss. 8. - PP. 13703-13707.

178. Zhang Y., Ye Y., Zhou X., Liu Z., Zhu G., Lia D., Li X. Monodispersed hollow aluminosilica microsphere@hierarchical y-AlOOH deposited with or without Fe(OH)3 nanoparticles for efficient adsorption of organic pollutants // Journal of Materials Chemistry A. - 2016. - Vol. 4. - Iss. 3. - PP. 838-846.

179. Lazarin A. M., Gushikem Y., de Castro S. C. Cellulose aluminium oxide coated with organofunctional groups containing nitrogen donor atoms //Journal of Materials Chemistry. - 2000. - Vol. 10. - Iss. 11. - PP. 2526-2531.

180. Лисецкий В. Н., Лисецкая Т. А., Меркушева Л. Н., Пугачев В. Г., Тотьменина О. Д., Таранов О. С., Репин В. Е. Биологически активный сорбент с модифицированным зарядом. // Биотехнология. - 2004. - № 5. - С. 57-63.

181. Tepper F., Kaledin L. Nanosize electropositive fibrous adsorbent : пат. 6838005 США. - 2005.

182. Tepper F., Kaledin L. Nanostructured chem-bio non-woven filter, in Nanoscience and Nanotechnology for Chemical and Biological Defense. ACS Symposium Series, Vol. 1016, Chapter 21, R. Nagarajan, W. Zukas, T.A. Hatton, and S. Lee, eds., American Chemical Society, Washington, DC, 2009, pp. 273-288.

183. Tepper F., Kaledin L., Kaledin T. Non-woven electrostatic media for chromatographic separation of biological particles //Journal of Liquid Chromatography & Related Technologies®. - 2009. - Vol. 32. - Iss.5. - PP. 607-627.

184. Lin Y., Cai W., He H., Wang X., Wang G. Three-dimensional hierarchically structured PAN@y-AlOOH fiber films based on a fiber templated hydrothermal route and their recyclable strong Cr(VI)-removal performance //RSC advances. - 2012. - Vol. 2. - Iss.5. - PP. 1769-1773.

185. Kotov Y. A. Electric explosion of wires as a method for preparation of nanopowders //Journal of Nanoparticle Research. - 2003. - Vol. 5. - Iss. 5. - PP. 539550.

186. ГОСТ 5494-95 Пудра алюминиевая. Технические условия.

187. Лурье Ю. Ю. Справочник по аналитической химии (вид. 6-е, перераб. и доп.). М.: Химия. - ISBN 5-7245-0000-0, 1989. - С. 189.

188. ГОСТ 4192-82. Вода питьевая. Методы определения минеральных азотсодержащих веществ.

189. ГОСТ 23401-90. Порошки металлические. Катализаторы и носители. Определение удельной поверхности.

190. Maltsev A. N. IEEE Transactions on Plasma Science. - 2006. - Vol. 34. - Iss. 4. - P. 1166-1174. Maltsev A. N. IEEE/NPSS 36th International Conference on Plasma Science, May 31-June 5, 2009. - San Diego, CA, USA.

191. Кузьмина Л. Н. Получение наночастиц серебра методом химического восстановления //Журнал Российского химического общества им. Д. Менделеева.

- 2007. - Т. XXX. - № 8. - С.7-12.

192. Вегера А.В., Зимон А.Д. Синтез и физико-химические свойства наночастиц серебра, стабилизированных кислотным желатином //Журнал прикладной химии.

- 2006. - Т. 79. - Вып. 9. - С. 1419-1422.

193. Марьянов Б.М., Чащина О.В., Захарова Э.А. Математические методы обработки информации в аналитической химии. - Учебное пособие. Томск: Изд-во ТГУ. - 1988. - С. 149.

194. Ложкомоев А. С., Глазкова Е. А., Казанцев С. О., Горбиков И. А., Бакина О. В., Сваровская Н. В., Миллер А. А., Лернер М. И., Псахье С. Г. Формирование микро/наноструктурных полых сфер AlOOH из наночастиц алюминия //Nanotechnologies In Russia. - 2015. - Т. 10. - № 11-12. - C. 858-864.

195. Карнаухов А.П. Адсорбция. Текстура дисперсных и пористых материалов / Новосибирск: Наука. Сиб. предприятие РАН. - 1999. - 470 с.

196. McFarland B., Opila E. J. Sol-gel derived borosilicate glasses and thin film coatings on SiC substrates: boron loss and carbon retention due to processing and heat treatment //Journal of Non-Crystalline Solids. - 2016. - Vol. 449. - PP. 59-69.

197. Zhang L., Lu W., Feng Y., Ni J., Lu Y., Shang X. Facile synthesis of leaf-like Cu (OH) 2 and its conversion into CuO with nanopores //Acta Physico-Chimica Sinica. -2008. - Vol. 24. - Iss. 12. - PP. 2257-2262.

198. de Aguilar Cruz A. M., Eon J. G. Boehmite-supported vanadium oxide catalysts //Applied Catalysis A: General. - 1998. - Vol. 167. - Iss. 2. - PP. 203-213.

199. Liu S., Chen C., Liu Q., Zhuo Y., Yuan D., Dai Z., Bao J. Two-dimensional porous y-AlOOH and y-Al2O3 nanosheets: hydrothermal synthesis, formation mechanism and catalytic performance //RSC advances. - 2015. - Vol. 5. - Iss. 88. - P. 71728-71734.

200. Morterra C., Emmanuel C., Cerrato G. and Magnacca G. Infrared study of some surface properties of boehmite (y-AlO2H) //Journal of the Chemical Society, Faraday Transactions. - 1992. - Vol. 88. - Iss. 3. - PP. 339-348.

201. Wang Q. et al. Synthesis of crack-free monolithic ZrO2 aerogel modified by SiO2 //Journal of porous materials. - 2014. - Vol. 21. - Iss. 2. - PP. 127-130.

202. Wu, X., Shao, G., Shen, X., Cui, S., & Wang, L. Novel Al2O3-SiO2 composite aerogels with high specific surface area at elevated temperatures with different alumina/silica molar ratios prepared by a non-alkoxide sol-gel method //Rsc advances.

- 2016. - Vol. 6. - Iss. 7. - PP. 5611-5620.

203. Goldberg S., Cliff T.J. Mechanisms of arsenic adsorption on amorphous oxides evaluated using macroscopic measurements, vibrational spectroscopy, and surface complexation modeling //Journal of Colloid and Interface Science. - 2004. - Vol. 234.

- P. 204-216.

204. Кузнецова С.А., Щипко М.Л., Кузнецова Б.М., Левданский В.А, Веприкова Е.В., Ковальчук Н.М. Получение и свойства энтеросорбентов из луба березовой коры //Химия растительного сырья. - 2004. - № 2. - С. 25-29.

205. Фенелонов В.Б. Пористый углерод //Новосибирск: Институт катализа. -1995. - 513 c.

206. Кинле Х., Бадер Э. Активные угли и их промышленное применение / Пор ред. Т.Г. Плаченова, С.Д. Колосенцева; пер. с нем. Л.: Химия. - 1984. - 216 с.

207. Сидорова М.П., Желдаков И.Л., Копал Л.К., Богданова Н.Ф., Ермакова Л.Э., Бобров П.В. Оксидные наноструктуры на кремнеземных подложках: синтез и исследование коллоидно-химическими и физическими методами //Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 4. Физика. Химия. - 2005. - № 3. - С. 54-63.

208. Аширов А. Ионообменная очистка сточных вод, растворов и газов. - Л.: Химия. - 1983. - 293 c.

209. Веницианов Е. В., Рубинштейн Р. Н. Динамика сорбции из жидких сред. -М.: Наука. - 1983. - 238c.

210. Yang Z., Qi C., Zheng X., Zheng J. Synthesis of Ag/y-AlOOH nanocomposites and their application for electrochemical sensing //Journal of Electroanalytical Chemistry. - 2015. - Vol. 754. - PP. 138-142.

211. Чиганова Г.А. Получение дисперсных систем с фрактальными агрегатами наночастиц серебра //Journal of Siberian Federal University. Engineering & Technologies. - 2008. - No. 2. - P. 155 - 161.

212. Вегера А.В., Зимон А.Д. Синтез и физико-химические свойства наночастиц серебра, стабилизированных желатином //Известия Томского политехнического университета. - 2006. - Т. 309. - № 5. - С. 60 - 64.

213. Толстикова Т. Г., Морозова Е. А., Хвостов М. В., Лактионов П. П., Морозкин Е. С., Исмагилов 3. Р., Подъячева О. Ю., Сысолятин С. В., Ворожцов А. Б., Тухтаев Р. К., Варнаков Ч. Н. Изучение биобезопасности нановеществ и наноматериалов //Химия в интересах устойчивого развития. - 2010. - Т. 18. - С. 527-534.

214. Heinlaan M., Ivask A., Blinov I., Dubourguier H.-Ch., Kahru A. Toxicity of nanosized and bulk ZnO, CuO and TiO2 to bacteria Vibrio fischeri and crustaceans Daphnia magna and Thamnocephalus platyurus //Chemosphere. - 2008. - Vol. 71. -Iss. 7. - PP. 1308-1316.

215. Jiang J., Oberdrster G., Elder A., Gelein R., Mercer P., Biswas P. Does nanoparticle activity depend upon size and crystal phase //Nanotoxicology. - 2008. -Vol. 2. - Iss. 1. - PP. 33-42.

216. Napierska D., Thomassen L. C. J., Rabolli V., Lison D., Gonzalez L., Kirsch-Volders M., Martens J. A., Hoet P. H. Size-dependent cytotoxicity of monodisperse silica nanoparticles in human endothelial cells //Small. - 2009. - Vol. 5. - Iss. 7. - PP. 846-853.

217. Suh W. H., Suslick K. S., Stucky G. D., Suh Y.-H. Nanotechnology, nanotoxicology, and neuroscience //Progress in neurobiology. - 2009. - Vol. 87. - Iss. 3. - PP. 133-170.

218. Zhu X., Zhu L., Chen Y., Tian S. Acute toxicities of six manufactured nanomaterial suspensions to Daphnia magna //Journal of nanoparticle research. - 2009. - Vol. 11. - Iss. 1. - PP. 67-75.

219. Андреев Г. Б., Минашкин В. М., Невский И. А., Путилов А. В. Материалы, производимые по нанотехнологиям: потенциальный риск при получении и использовании // Российский химический журнал. - 2008. - Т. 52. - № 5. - С. 3238.

220. Радилов А. С., Глушкова А. В., Дулов С. А. Экспериментальная оценка токсичности и опасности наноразмерных материалов //Нанотехнологии. Экология. Производство. - 2009. - № 1. - С. 86-89.

221. Пат. 2317843. Фильтрующий материал, способ его получения и способ фильтрования. Псахье С. Г., Лернер М. И., Руденский Г. Е., Сваровская Н. В., Репин В. Е., Пугачев В. Г. Опубл. 27.02.2008. Бюл. №6.

222. Пат. 2426557. Сорбционно-бактерицидный материал, способ его получения, способ фильтрования жидких или газообразныз сред, медицинский сорбент. Лернер М.И., Глазкова Е.А., Псахье С.Г., Кирилова Н.В., Сваровская Н.В., Бакина О.В. Опубл: 20.08.2011. Бюл. №23.

223. ГОСТ 3351-74. Вода питьевая. Методы определения вкуса, запаха, цветности и мутности.

224. ГОСТ 18165-89. Вода питьевая. Метод определения массовой концентрации алюминия.

225. Глазкова Е. А., Сваровская Н. В., Бакина О. В., Хоробрая Е. Г., Ложкомоев А. С., Лернер М. И. Реакция нанопорошков алюминия и алюмонитридной композиции с водой //Нанотехника. - 2012. - №. 2. - С. 32-35.

226. Strigul N. S., Vaccari L., Galdun C., Wazne M., Braida W., Christodoulatos C., Jasinkiewicz K. Comparative study of acute toxicity of different nanomaterials //Protection and Restoration of the Environment IX, 29 June - 3 July 2008. - Kefalonia, Greece.

227. Глубокова И. Б., Колсанов А. В., Колсанова О. А. и др. Репаративные процессы в ранах кожного покрова и методы их нормализации. - Новосибирск. -2004.

228. Ефимов Е. А. Посттравматическая регенерация кожи. - М.: Медицина. -1975.

229. Фенчин К.Н. Заживление ран. - Киев: Здоровья. - 1979. - С.173.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Акт внедрения результатов научно-исследовательской работы ООО «Аквелит»

Адрес: пр. Акагошчесхнн. S1!

ООО «Аквелит»

Исх. № 3&20 ш 0S декабря 2020 г. [использование результатов на производстве]

АКТ

внедрения результатов научно-исследовательской работы Ложкомоеиа A.C.

На предприятии ООО «Аквелит» в соответствии с ТУ 9393-002-73745952-2012 осуществляется выпуск промышленных партий высокотехнологичной медицинской продукции - сорбцнонно-бактернцидного перевязочного материала VitaValHs и фильтрующих элементы AtpiaValLs в соответствии с ТУ 3697-016-0153 361.2-2006 на основе гибридного адсорбента. Перевязочный материал VitaValLs в настоящее время пользуется спросом как в аптечном. таи и госпитальном секторах РФ. с 2014 года поставляется на жспорг.

Б технологии производства сорбцнонно-бактершщцного перевязочного материала VitaVallis н фильтрующих элементов AquaVallis использованы данные диссертационной работы Ложкомоева A.C.

С уважением.