Проект
«Высокочувствительные композитные сцинтилляционные материалы на основе перовскитных флуоресцентных нанокристаллов (Q-Детект)», выполняемый в рамках соглашения с Минобрнауки России о предоставлении гранта в форме субсидии от «24» декабря 2021 г. № 075-15-2021-1413.
Этап №1
В ходе выполнения проекта по соглашению с Минобрнауки России о предоставлении гранта в форме субсидии от «24» декабря 2021 г. № 075-15-2021-1413 на этапе № 1 в период с 01.01.2022 г. по 31.12.2022 г. выполнялись следующие работы.
Работы, выполненные Получателем гранта:
· Проведены сравнительная оценка эффективности возможных направлений исследований и разработка вариантов возможных решений задач проекта (п.3.1-3.5), обоснование оптимального варианта решения задач.
· Проведены патентные исследования в соответствии с ГОСТ Р 15.011-96.
· Разработаны методы синтеза перовскитных нанокристаллов на основе галогенидов цезия-свинца.
· Изготовлены партии перовскитных нанокристаллов на основе галогенидов цезия-свинца (CsPbI3, CsPbBr3, смешанные составы).
· Проведено исследование спектральных и морфологических характеристик синтезированных образцов перовскитных нанокристаллов.
Работы, выполненные Иностранным партнером:
· Разработаны методы синтеза полимерных матриц для инкапсулирования перовскитных нанокристаллов.
· Синтезирована серия полимерных матриц на основе сополимеров метилметакрилата, лаурилметакрилата и полистирола.
· Проведено сравнительное исследование фотостабильности образцов перовскитных нанокристаллов в форме коллоидных растворов.
По результатам выполнения 1-го (промежуточного) этапа проекта по теме «Высокочувствительные композитные сцинтилляционные материалы нового поколения на основе перовскитных флуоресцентных нанокристаллов (Q-Детект)», соглашение о предоставлении субсидии от 24.12.2021 г. № 075-15-2021-1413, были получены следующие результаты:
Результаты, полученные Получателем гранта:
· Проведена сравнительная оценка эффективности возможных вариантов направления исследований и выбора оптимальных вариантов решения задач. В ходе выполнения проекта были проверены различные комбинации прекурсоров, температуры реакции, скорости и последовательности введения прекурсоров и лигандов для создания воспроизводимой методики получения ПНК. Были испробованы различные комбинации полимеров и лигандов поверхности ПНК для
получения сцинтилляторов устойчивых к воздействиям окружающей среды, а при необходимости повышения оптической прозрачности и светового выхода сцинтилляторов, а также была проверена возможность включения в полимерную матрицу органических красителей.
· Проведены патентные исследования, в результате которых установлено, что разрабатываемые композитные сцинтилляционные материалы на основе перовскитовых флуоресцентных нанокристаллов по своим свойствам соответствуют современному уровню техники и обладают конкурентоспособностью по отношению к существующим решениям. Патентование предлагаемых композитных материалов, метода синтеза композитных материалов или их отдельных компонентов возможно после уточнения параметров, вносящих наибольший вклад в технический результат. В результате работы на этапе подготовлен отчет о патентных исследованиях, а работы по подаче заявки для защиты результатов интеллектуальной деятельности будут проведены на втором этапе выполнения проекта.
· Разработаны методы синтеза ПНК на основе галогенидов цезия-свинца – CsPbBr3, CsPbI3, а также ПНК смешанного состава CsPbBr3-XIX, включая подходы по постсинтетической стабилизации ПНК. Разработанные методы изложены в документе «Методика синтеза перовскитных нанокристаллов на основе галогенидов цезия-свинца».
· Изготовлена партия ПНК на основе галогенидов цезия-свинца – CsPbI3, CsPbBr3 и CsPbBr0.9I2.1, что подтверждается актом изготовления ПНК на основе галогенидов цезия-свинца.
· Исследованы спектральные и морфологические характеристики синтезированных образцов ПНК. В ходе указанных выполненных работ установлено, что синтезированные ПНК могут быть успешно применены на втором этапе выполнения проекта для создания композитных сцинтилляторов.
Результаты, полученные Иностранным партнером:
· Разработаны методы синтеза полимерных матриц для инкапсулирования ПНК, включая методы синтеза сополимера метил- и лаурилметакрилата; сополимера метил- и лаурилметакрилата и олеиламина; сополимера метилметакрилата, олеиламина и олеиновой кислоты; сополимера метилметакрилата и бромида олеиламмония; производных полистирола; сшитого полистирола; и матрицы из поли(диметилсилоксана) методом поликонденсации.
· Синтезированы 10 различных полимерных матриц на основе сополимеров метилметакрилата, лаурилметакрилата и полистирола с различным соотношением мономеров.
· Проведено сравнительное исследование фотостабильности образцов ПНК в форме коллоидных растворов. На основании полученных результатов установлено, что оптимальный способ стабилизации ПНК включает обработку поверхности нанокристалла лигандом DDAB, поддерживающим кристаллическую структуру, в сочетании с дополнительным покрытием ПНК низкомолекулярным сополимером poly(MMA-co-LMA).
Взаимодействие между получателем субсидии и Иностранным партнером заключалось в изготовлении и предоставлении получателем субсидии образцов ПНК Иностранному
партнеру, который в свою очередь осуществлял анализ фотостабильности предоставленных материалов, а также изготовил и предоставил получателю субсидии серию полимерных матриц для инкапсулирования ПНК на следующем этапе исследования. Таким образом, все работы первого (промежуточного) этапа выполнения проекта по теме «Высокочувствительные композитные сцинтилляционные материалы нового поколения на основе перовскитных флуоресцентных нанокристаллов (Q-Детект)» полностью выполнены, вся необходимая отчетная документация представлена. Результаты, полученные на первом (промежуточном) этапе проекта, будут использованы на втором этапе выполнения проекта для создания тонкопленочных и объёмных композитных сцинтилляторов, а также исследования их свойств.
