1. Получены тонкопленочные фотоаноды на основе широкозонных оксидов (ZnO, TiO2, In2O3) и наночастиц сульфида кадмия CdS c внешней квантовой эффективностью фотоэлектрохимических процессов до 70-80%, пригодные для использования в солнечных ячейках III поколении.
M.V. Malashchonak, Е.А. Streltsov, A.V. Mazanik, A. I. Kulak, S.K. Poznyak, O.L. Stroyuk, S.Ya. Kuchmiy, P.I. Gaiduk Band-gap and sub-band-gap photoelectrochemical processes at nanocrystalline CdS grown on ZnO by successive ionic layer adsorption and reaction (SILAR) method // Thin Solid Films. 2015. Vol. 589, N.31 P.145-152.
M.V. Malashchonak, A.V. Mazanik, O.V. Korolik, E.A. Streltsov, A.I. Kulak Influence of Wide Band-Gap Oxide Substrate on Photoelectrochemical Properties and Structural Disorder of CdS Nanoparticles Grown by Successive Ionic Layer Adsorption and Reaction (SILAR) Method // Beilstein Journal of Nanotechnology. 2015. Vol.6. P.2252-2262.
2. Разработаны новые тонкопленочные композиционные аноды на основе диоксида олова и наночастиц восстановленного оксида графена, проявляющие высокую электрокаталитическую активность в реакциях анодного окисления неорганических и органических веществ. Электроды перспективны для прикладной электрохимии, противоэлектродов в солнечных ячейках, в химических источниках тока и сенсорных устройствах.
E.A. Bondarenko, A.V. Mazanik, Е.А. Streltsov, A.I. Kulak, O.V. Korolik, SnO2 / Reduced Graphene Oxide Composite Films for Electrochemical Applications // Materials Science and Engineering B. 2015.Vol.202. P.61-67.
3. Обнаружен и детально исследован эффект переключения фототока (анодного на катодный и наоборот) в нанокристаллических электродах на основе слоистого оксоиодида висмута BiOI (см. рисунок). Эффект представляет интерес для создания нового типа электронных логических нанопереключателей, являющихся альтернативой классическим электронным устройствам на основе монокристаллического кремния.
M.E. Kozyrevich, М.V. Malashchonak, A.V. Mazanik, E.A. Streltsov, A.I. Kulak, C. Bhattacharya Photocurrent switching effect on layer-type BiOI electrodes: influence of redox system, light wavelength and thermal treatment // Electrochimica Acta. 2016 (in press).
 |
| Электронномикроскопическое изображение поверхности электрохимически осажденного осадка BiOI |
4. Обнаружен эффект влияния катионов щелочных металлов на скорость процесса выделения молекулярного хлора на Pt-электроде при электролизе концентрированных водных растворов хлоридов щелочных металлов. Причина связана с образованием ионных пар, влияющих на строение плотной обкладки двойного электрического слоя. Результаты представляют практический интерес для хлорного электролиза.
G.A. Ragoisha, T.A. Auchynnikava, E.A. Streltsov, S.M. Rabchynski Electrochemical impedance of platinum in chloride solutions under potentiodynamic anodic polarization: effect of alkali metal cations // Electrochimica Acta. 2014. Vol.122, P.218-223.
5. Разработан метод потенциодинамической электрохимической импедансной спектроскопии, позволяющий исследовать раздельно по совместному многомерному отклику разные объекты и совместно протекающие процессы в электрохимических системах. С использованием данного метода разработаны подходы к электрохимической сборке наноматериалов из атомных слоев, формируемых в условиях недонапряжения.
G. A. Ragoisha // Electroanalysis. 2015. Vol. 27. P. 855–863.
6. Установлены физико-химические свойства и особенности процессов синтеза неагломерированных монодисперсных нанопорошков оксидных материалов для применения в качестве контрастирующих агентов магнето резонансной томографии (ZnхFe3-хO4 , MgхFe3-хO4, ) гипертермии злокачественных опухолей (γ-Fe2O3, Fe3O4, Co–γ-Fe2O3), магнитных носителей лекарственных препаратов (SrFe2O19, BaFe12O19, (Zn,Mn)Fe2O4 ), полупроводниковых сенсоров ( MgFe2O4 , SnO2, Fe2O3–SnO2), поглотителей электромагнитного излучения (SrFe2O19, BaFe12O19 ).
 |
 |
|
Неагломерированные наночастицы BaFe12O19 |
Наночастицы в паталогической ткани |
7. Разработаны физико-химические основы новых методов синтеза высокодисперсных оксидов:
модифицированного метода распылительного пиролиза, золь-гель технологии с использованием неорганических прекурсоров, низкотемпературного механохимического синтеза с применением инертных компонентов, модифицированного гидротермального метода , пламенного пиролиза.
 |
 |
|
Наночастицы Mg–Zn- феррита синтезированные методом распылительного пиролиза |
|
8. Разработаны методы исследования процессов сорбции- десорбции кислорода с использованием установки кулонометрического титрования ОКСИЛИТ
9. Предложена концепция изучения твердофазных реакций с использованием модифицированного метода диффузионных пар. Для многокомпонентных систем показано, что, не выходя за ограничения существующих теорий, можно моделировать твердофазное взаимодействие также как и взаимодействие в двухкомпонентных системах в конфигурации полубесконечного пространства.
10. Синтезированы новые никелаты Nd2-xSrxNiO4-d(x=1.0–1.6) перспективные для использования в качестве элекетролизеров, кислородпроводящих мембран и катодов для топливных элементов. Установлены их структурная стабильность, кислородная нестехиометрия , электрические свойства
11.Совместно сотрудниками ИФТТП НАН Б созданы новые материалы для устройств спинтроники на основе твердых растворов многокомпонентных оксидов, которые характеризуются простотой синтеза и проявлением магнитных свойств при комнатных температурах.
12. В ходе исследования процессов магнетного упорядочения в области перехода в суперпарамагнитное состояние было показано, что эта трансформация объясняется для наносистем делокализацией спинов электронов на поверхности частиц вследствие более слабых обменных взаимодействий.
13. На протяжении ряда лет поддерживаются инновационные связи с ОПРУП “Феррит” (НАН Беларуси). Выполненная при совместном участии с предприятием научная разработка по исследованию твердых растворов многокомпонентных ферритовых систем дала возможность сделать переход от использования дорогостоящих компонентов типа оксида никеля на значительно более дешевое сырье – оксид магния, что позволило ОПРУП Феррит успешно конкурировать со многими производителями ферритовой продукции.
14. Совместно сотрудниками ИФТТП НАН Б установлены особенности морфологии, кристаллической структуры, фазового совершенства графеноподобного углеродного материала, синтезированного новым производительным криохимическим методом
15. В ходе изучения процессов взаимодействия углеродных нанотрубок с атомарными газами установлено повышение их сорбционных характеристик и каталитической активности за счет предварительного активирования поверхности материалов атомарным кислородом. Исследованы кинетические особенности процессов сорбции-десорбции водорода углеродными нанотрубками.
16. Совместно с Институтом им. Нееля (г. Гренобль) методом нейтронной дифракции определены положения вакансий в кристаллической решетке и изменение нестехиометрии для впервые синтезированных электрон- ионных проводников La2-хSrхNiO4-d(х > 1.4). Обнаружено существенное отличие температурных зависимостей их термического расширения, электропроводности, параметров кристаллической структуры от таких же характеристик для наиболее распространенного в настоящее время катодного материала топливных элементов - La2NiO4±d . Установлено, что данный эффект обусловлен изменением валентного состояния никеля, с переходом от равновесия Ni3+/Ni4+ к равновесию Ni2+/Ni3+при нагревании
17. Для впервые синтезированного соединения Sr5BiNi2O9.6. обнаружен новый эффект гистерезисного изменения проводящих свойств от температуры, что, как оказалось, имеет общий характер для оксидов с электрон- ионной проводимостью. Причина этого явления, как установлено, - упорядочение и разрушение ассоциатов вакансий кислорода.
18. Разработаны ферритовые материалы для изготовления изделий электронной техники в чип-исполнении.
19. Изучено комплексообразование противотуберкулезного антибиотика канамицина с водорастворимым производным целлюлозы (ВРПЦ). Получены твердые лекарственные формы антибиотика на основе активированного угля, распадающиеся в щелочной среде и устойчивые в кислой. Методом абсолютных концентраций в среде Левештейна-Йенсена показано, что новая лекарственная форма характеризуется в 2 раза большей бактериальной активностью, чем традиционная инъекционная. По результатм анализа in vivo она обеспечивает пролонгированное поступление антибиотика в кровь.
