КОМПОЗИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ, МОДИФИЦИРОВАННЫЕ УГЛЕРОДНЫМ НАПОЛНИТЕЛЕМ

Аннотация

В настоящее время одним из наиболее перспективных и динамично развивающихся направлений в области материаловедения и нанотехнологий является синтез композитных материалов, содержащих в своем составе углеродные наполнители. Интеграция подобных наноразмерных углеродных структур в матрицу композита позволяет существенно модифицировать его физико-химические свойства, включая термическую и химическую стабильность. Цель работы заключалась в получении новых композитных материалов на основе продукта переработки углеотходов, модифицированных оксидом графена, а также исследование влияния различных факторов на процесс их получения, изучение их состава и физико-химических свойств. Методология работы включает синтез композитных материалов на основе ГК с ОГ под действием ультразвука. Синтез композитных материалов на основе гуминовых кислот, модифицированных оксидом графена осуществляли при различных соотношениях исходных реагентов (ГК:ОГ=10:0,1, 20:0,1) и различном времени ультразвукового воздействия (0, 15, 30 минут). Результаты исследования показали, что ультразвуковая обработка оказывает существенное влияние на химическую структуру и функциональные свойства композитов на основе гуминовых кислот. Установлено, что оптимальное время УЗО составляет 30 минут, дальнейшее увеличение времени приводит к деструктивным процессам в структуре гуминовых кислот и снижению количества функциональных групп. Введение оксида графена в структуру гуминовых кислот способствует смещению процессов термической деструкции в область более высоких температур. Полученный композит обладает улучшенными термостойкими свойствами по сравнению с исходными гуминовыми кислотами. Полученные композитные материалы характеризуются повышенной термической стабильностью и развитой поверхностной структурой и представляют собой перспективные материалы для применения в процессах очистки сточных вод, а также в составе каталитических систем.