Октябрьские эксперименты в ОИЯИ

С 6 по 9 октября 2020 года студентка магистратуры профиля «Нейтронная и синхротронная физика» Алина Павлова приняла участие в эксперименте по малоугловому рассеянию нейтронов на резорцин-формальдегидных аэрогелях. Эксперимент проводился на установке ЮМО реакторного комплекса ИБР-2М, расположенного в Объединенном институте ядерных исследований (ОИЯИ), Дубна, Россия. Помимо Алины в эксперименте принимали участие: Копица Г. П. – старший научный сотрудник Петербургского института ядерной физики (ПИЯФ) и Цвигун Н. В. – старший инженер Института кристаллографии имени А. В. Шубникова РАН. Принимающую сторону представляла Горшкова Ю. Е. – старший научный сотрудник ОИЯИ. Данный эксперимент проводился в рамках работ по гранту Российского научного фонда № 19-73-20125 «Новые гибридные и углеродные аэрогели - синтез и анализ структуры методами малоуглового рассеяния».

Аэрогели - это уникальные мезопористые материалы,

имеющие пористость более 90%. Структура аэрогелей соответствует разветвленной сети кластеров наночастиц с порами размером 10 ÷ 100 нм. Чрезвычайно высокая пористость и низкая плотность аэрогелей обуславливают их низкую теплопроводность и высокую термостойкость - до 1200 ^oC. Эти материалы являются отличными тепло- и звукоизоляторами и зарекомендовали себя как эффективные гетерогенные катализаторы.

Проведенный в ОИЯИ эксперимент по исследованию мезоструктуры резоцин-формальдегидных аэрогелей на разных стадиях высокотемпературной обработки, позволил получить информацию об эволюции надмолекулярной структуры, в том числе фрактальных свойств, данных аэрогелей в процессе термического разложения. В том числе были получены оценки характерных размеров мономерных частиц (1-й структурный уровень) rc и сформированных из них агрегатов (2-й структурный уровень) Rc в зависимости от типа растворителя, используемого в процессе синтеза аэрогелей, и температуры отжига Т. В дальнейшем, полученная информация будет использована для синтеза новых материалов на основе РФ-аэрогелей с заданными физико-химическими свойствами.