Oxid-bázisú bevonatrendszerek, réteges szekezetű anyagok szintézise és felületi tulajdonságainak vizsgálata = Synthesis and surface characterization of oxide-based coatings and layer-structured materials“.

Abstract

Prekurzor sók vizes, illetve alkoholos oldatából szol-gél eljárással titánlemez hordozón hőkezeléssel kialakított IrO2, RuO2, SnO2 egykomponensű rendszerek, valamint IrO2 – SnO2, RuO2 – SnO2, IrO2 – Ta2O5, illetve RuO2 – IrO2 – SnO2 vegyesoxid filmek képződési mechanizmusának in situ tanulmányozását végeztük el. A bevonat tulajdonságait jelentősen befolyásoló szekunder reakciókat (intramolekuláris hidrolízis, felületi karbonilok, karboxilátok, karbonátok, Zundel-típusú szerkezetek képződése és bomlása) részletesen elemeztük. Összefüggést mutattunk ki a filmkialakulás hőmérséklete és a bevonat összetétele, illetve az elektrokémiai aktivitás és a bevonat nemesfém-tartalma között. Gyógyszeripari technológiai szennyvíz, illetve fenolát-tartalmú víz detoxikálására a kifejlesztett katalitikus aktivitású bevonatok segítségével sikeres kísérleteket végeztünk. Kaolinit nano-komplexek, mechanokémiai úton módosított felületű, illetve OH-csoportokat tartalmazó ásványok szerkezetének, bomlásmechanizmusának szisztematikus vizsgálatát végeztük el. A karbamid nano-komplexbe történő beépülési mechanizmusára vonatkozóan új modellt állítottunk fel. A mechanikai tulajdonságok javítása céljából polimerbe ágyazható, nanométer-tartományba eső delaminált kaolinit előállítására sikeres előkísérleteket végeztünk. | A detailed study of the formation mechanism of IrO2, RuO2, SnO2 one-components systems as well as IrO2 – SnO2, RuO2 – SnO2, IrO2 – Ta2O5, and RuO2 – IrO2 – SnO2 mixed oxide coatings prepared from aqueous and alcoholic precursor solutions onto titanium metal supports by heat treatment has been carried out under in situ conditions. The role of the side reactions significantly influencing the coating characteristics (intramolecular hydrolysis, formation and subsequent decomposition of surface carbonyls, carboxylates, carbonates, Zundel-type structures) was identified and described in detail. Close correlations were found between the film evolution temperature and coating composition as well as between the electrochemical activity and the noble-metal content of the film. The coatings were successfully used for the detoxification of pharmaceutical process waste water and phenolate-containing water. The systematic study of the structure and decomposition mechanism of organo-clay nano-complexes, mechanochemically modified kaolinite surfaces and minerals containing OH-groups has been carried out. A new model has been proposed for the mechanism of urea incorporation in the nano-complex formed. Successful preliminary experiments were made for the delamination of kaolinite and for the incorporation of the nano-sized mineral thus formed into polymer matrices