najoNanosystems: Physics, Chemistry, MathematicsНаносистемы: физика, химия, математика2220-80542305-7971Университет ИТМОnajo-1129Research ArticleCHEMISTRYХИМИЯDifferences in physical and chemical properties of vanadium oxide nanomaterials synthesized by hydrothermal and microwave-hydrothermal methСравнительный анализ физико-химических свойств наноматериалов на основе оксидов ванадия, получаемых гидротермальным и гидротермально-микроволновым методамиБалахоновС. В.BalakhonovS. V.

Москва

balakhonov@inorg.chem.msu.ruИвановВ. К.IvanovV. K.

Москва

БаранчиковА. Е.BarantchikovA. E.

Москва

ЧурагуловБ. Р.ChuragulovB. R.

Москва

Московский Государственный Университет имени М. В. ЛомоносоваRussian FederationМосковский Государственный Университет имени М. В. Ломоносова; Институт общей и неорганической химии имени Н. С. Курнакова РАНRussian FederationИнститут общей и неорганической химии имени Н. С. Курнакова РАНRussian Federation201218082025346674Copyright © Balakhonov S.V., Ivanov V.K., Barantchikov A.E., Churagulov B.R., 20252025Балахонов С.В., Иванов В.К., Баранчиков А.Е., Чурагулов Б.Р.Balakhonov S.V., Ivanov V.K., Barantchikov A.E., Churagulov B.R.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://nanojournal.ifmo.ru/jour/article/view/1129

.

В настоящей работе рассматривается влияние способа нагрева реакционной смеси на фазовый состав и морфологию продуктов в процессе гидротермального и гидротермально-микроволнового синтеза наноматериалов на основе оксидов ванадия. Показано, что обычная гидротермальная обработка ксерогеля V2O5·nH2O приводит к образованию фаз V3O7 и V6O13 с одномерной морфологией, в то время, как гидротермальномикроволновая обработка того же прекурсора приводит лишь к искажению кристаллической структуры с возможным образованием сверхструктуры. 

Гидротермальный синтезгидротермально-микроволновой синтезоксиды ванадияНастоящие исследования проведены при финансовой поддержке РФФИ (грант № 10-03-00463а), Программы Президента РФ по поддержке ведущих научных школ (грант НШ-6143.2012.3), а также ООО «ОПТЭК» (грант на реализацию проекта «Создание композитного катодного материала нанонити/аэрогель на основе оксидов ванадия для использования в литий-ионных аккумуляторах»). Работа выполнена с использованием оборудования, приобретенного за счет средств Программы развития Московского университета.ReferencesVivekchand S.R.C., Ramamurty U. and Rao C.N.R. Mechanical properties of inorganic nanowire reinforced polymer-matrix composites // Nanotechnology. — 2006. — V. 17. — P. S344–S350.Vivekchand S.R.C., Ramamurty U. and Rao C.N.R. Mechanical properties of inorganic nanowire reinforced polymer-matrix composites // Nanotechnology. — 2006. — V. 17. — P. S344–S350.Gao Sh., Chen Zh., Wei M., Wei K., Zhou H. Single crystal nanobelts of V3O7·H2O: A lithium intercalation host with a large capacity // Electrochim. Acta. — 2009. — V. 54. — P. 1115–1118.Gao Sh., Chen Zh., Wei M., Wei K., Zhou H. Single crystal nanobelts of V3O7·H2O: A lithium intercalation host with a large capacity // Electrochim. Acta. — 2009. — V. 54. — P. 1115–1118.Chen J., Liu Yo., Minett A.I., Lynam C., Wang J. and Wallace G.G. Flexible, Aligned Carbon Nanotube/Conducting Polymer Electrodes for a Lithium-Ion Battery // Chem. Mater. — 2007. — V. 19, No. 15. — P. 3595–3597.Chen J., Liu Yo., Minett A.I., Lynam C., Wang J. and Wallace G.G. Flexible, Aligned Carbon Nanotube/Conducting Polymer Electrodes for a Lithium-Ion Battery // Chem. Mater. — 2007. — V. 19, No. 15. — P. 3595–3597.Pavasupree S., Suzuki Yo., Kitiyanan A., Pivsa-Art S., Yoshikawa S. Synthesis and characterization of vanadium oxides nanorods // J. Solid State Chem. — 2005. — V. 178. — P. 2152–2158.Pavasupree S., Suzuki Yo., Kitiyanan A., Pivsa-Art S., Yoshikawa S. Synthesis and characterization of vanadium oxides nanorods // J. Solid State Chem. — 2005. — V. 178. — P. 2152–2158.Remˇskar M. Inorganic Nanotubes // Adv. Mater. — 2004. — V. 16, No. 17. — P. 1497–1504.Remˇskar M. Inorganic Nanotubes // Adv. Mater. — 2004. — V. 16, No. 17. — P. 1497–1504.Byrappa K., Yoshimura M. Handbook of Hydrothermal Technology — New York: William Andrew Publishing, 2001. — 870 p.Byrappa K., Yoshimura M. Handbook of Hydrothermal Technology — New York: William Andrew Publishing, 2001. — 870 p.Komarneni S., Roy R., Li Q. Microwave-hydrothermal Synthesis of Ceramic Powders // Mater. Res. Bull. — 1992. — V. 27, No. 12. — P. 1393–1405.Komarneni S., Roy R., Li Q. Microwave-hydrothermal Synthesis of Ceramic Powders // Mater. Res. Bull. — 1992. — V. 27, No. 12. — P. 1393–1405.Komarneni S., Pidugu R., Li Q. H., and Roy R. Microwave-hydrothermal Processing of Metal Powders // J. Mater. Res. — 1995. — V. 10, No. 7. — P. 1687–1692.Komarneni S., Pidugu R., Li Q. H., and Roy R. Microwave-hydrothermal Processing of Metal Powders // J. Mater. Res. — 1995. — V. 10, No. 7. — P. 1687–1692.Balakhonov S.V., Astafyeva K.I., Efremova M.V., Kulova T.L., Skundin A.M., Churagulov B.R., and Tretyakov Yu.D. Completely functional composite cathode material based on an aerogel of vanadium oxides // Mendeleev Commun. — 2011. — V. 21. — P. 315–317.Balakhonov S.V., Astafyeva K.I., Efremova M.V., Kulova T.L., Skundin A.M., Churagulov B.R., and Tretyakov Yu.D. Completely functional composite cathode material based on an aerogel of vanadium oxides // Mendeleev Commun. — 2011. — V. 21. — P. 315–317.Balakhonov S.V., Tsymbarenko D.M., Meskin P.E., Churagulov B.R., Goodilin E.A., and Tretyakov Yu.D. Hydrothermal synthesis of a novel phase of vanadia-based nanowhiskers // Mendeleev Commun. — 2010. — V. 20. — P. 153–155.Balakhonov S.V., Tsymbarenko D.M., Meskin P.E., Churagulov B.R., Goodilin E.A., and Tretyakov Yu.D. Hydrothermal synthesis of a novel phase of vanadia-based nanowhiskers // Mendeleev Commun. — 2010. — V. 20. — P. 153–155.Балахонов С.В., Лучинкин Д.С., Ефремова М.В., Чурагулов Б.Р., Третьяков Ю.Д. Синтез и физикохимические свойства литированных нановискеров на основе оксидов ванадия // НАНОСИСТЕМЫ: физика, химия, математика. 2011. — Т. 2, № 3. — C. 102–112.Балахонов С.В., Лучинкин Д.С., Ефремова М.В., Чурагулов Б.Р., Третьяков Ю.Д. Синтез и физикохимические свойства литированных нановискеров на основе оксидов ванадия // НАНОСИСТЕМЫ: физика, химия, математика. 2011. — Т. 2, № 3. — C. 102–112.Кулова Т.Л., Скундин А.М., Балахонов С.В., Семененко Д.А., Померанцева Е.А., Вересов А.Г., Гудилин Е.А., Чурагулов Б.Р., Третьяков Ю.Д. Исследование электрохимического внедрения лития в структуру вискеров на основе барий-ванадиевой бронзы BaV8O21−δ // Защита металлов. — 2008. — Т. 44. — С. 45– 48.Кулова Т.Л., Скундин А.М., Балахонов С.В., Семененко Д.А., Померанцева Е.А., Вересов А.Г., Гудилин Е.А., Чурагулов Б.Р., Третьяков Ю.Д. Исследование электрохимического внедрения лития в структуру вискеров на основе барий-ванадиевой бронзы BaV8O21−δ // Защита металлов. — 2008. — Т. 44. — С. 45– 48.Балахонов С.В., Чурагулов Б.Р. Гидротермальный синтез и исследование физико-химических свойств ионных сит на примере MnO2 со структурой тодорокита и вискеров на основе V2O5 // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология». — 2008. — Т. 57. — С. 65–71.Балахонов С.В., Чурагулов Б.Р. Гидротермальный синтез и исследование физико-химических свойств ионных сит на примере MnO2 со структурой тодорокита и вискеров на основе V2O5 // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология». — 2008. — Т. 57. — С. 65–71.Petkov V., Trikalitis P.N., Bozin E.S., Billinge S.J.L., Vogt T., Kanatzidis M.G. Structure of V2O5·nH2O Xerogel Solved by the Atomic Pair Distribution Function Technique // J. Am. Chem. Soc. — 2002. — V. 124, No. 34. — P. 10157–10162.Petkov V., Trikalitis P.N., Bozin E.S., Billinge S.J.L., Vogt T., Kanatzidis M.G. Structure of V2O5·nH2O Xerogel Solved by the Atomic Pair Distribution Function Technique // J. Am. Chem. Soc. — 2002. — V. 124, No. 34. — P. 10157–10162.Giorgetti M., Berrettoni M., Smyrl W.H. Doped V2O5-Based cathode materials: Where does the doping metal go? An x-ray absorption Spectroscopy study // Chem. Mater. — 2007. — V. 19, No. 24. — P. 5991–6000.Giorgetti M., Berrettoni M., Smyrl W.H. Doped V2O5-Based cathode materials: Where does the doping metal go? An x-ray absorption Spectroscopy study // Chem. Mater. — 2007. — V. 19, No. 24. — P. 5991–6000.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.