Комбинационная спектроскопия формирования кремнегеля

Наномодифицированные материалы находят многочисленные применения в строительной отрасли. Как реализация нанотехнологии строительного материаловедения наномодификация может быть осуществлена различными способами. Наиболее известный из них — введение в строительную композицию предварительно синтезированной первичной нанотехнологической продукции. Известны недостатки этого способа (сложности гомогенизации композиции, неполнота сведений о токсикологическом воздействии нанообъектов и др.). Второй способ — наноструктурирование материала в процессе структурообразования. Реализация второго способа возможна при использовании прекурсоров, способных претерпевать физико-химические преобразования, сопровождающиеся формированием наноразмерных объектов в структуре строительного композита. Одной из наиболее эффективных технологий является золь-гель технология, применяемая как для синтеза прекурсоров, так и для производства нанокомпозитов (аэрогелей и т.п.). Функциональные покрытия для строительной отрасли — одно из наиболее перспективных приложений нанотехнологии строительного материаловедения. Покрытие, как правило, является наноструктурированным композитом с органической или неорганической матрицей. Одной из наиболее перспективных матриц, которая допускает наполнение различными функциональными дисперсными фазами, является ксерогель кремнезема. Получение этой матрицы может включать гидролиз алкоксисиланов и последующую тепловую обработку на подложке. При этом в зависимости от вида подложки и требуемых эксплуатационных свойств, для продуктов тепловой обработки будет предпочтительным или аморфное, или кристаллическое состояние. В работе для исследования влияния температуры тепловой обработки на наличие остатка растворителя, плотность слоя и переход между аморфным и кристаллическим состояниями был использован метод спектроскопии комбинационного рассеяния. Показано, что для стеклянной подложки переход продуктов гидратации алкоксисилана из аморфного состояния в кристаллическое при температуре 500 оС не реализуется. Сделаны рекомендации по выбору режима изготовления матрицы — ксерогеля кремнезема.