Ученые ЭТИ СГТУ имени Гагарина Ю.А. заведующий лабораторией коллективного пользования «Современные методы исследования функциональных материалов и систем», доцент кафедры ЕМН Антон Станиславович Мостовой (индекс Хирша 21 по РИНЦ, 18 по Scopus), инженер лаборатории ОСУП Андрей Сергеевич Щербаков (индекс Хирша 5 по РИНЦ, 7 по Scopus) опубликовали статью «Environmentally Sustainable Functionalized WS₂ Nanoparticles as Curing Promoters and Interface Modifiers in Epoxy Nanocomposites», в высокорейтинговом журнале «Nanomaterials» (квартиль SCOPUS – Q1, Impact Factor = 4,3; CiteScore = 9,2).

В этом исследовании изучается влияние поверхностной функционализации наночастиц дисульфида вольфрама (WS₂) аминокислотой (глицином) на структуру, процесс отверждения и механические свойства эпоксидных нанокомпозитов. Аминокислота как нетоксичный биологический модификатор позволяет использовать экологичный подход к производству более эффективных нанонаполнителей. Функционализация, подтверждённая ИК-Фурье-спектроскопией, энергодисперсионной рентгеновской спектроскопией и рентгеноструктурным анализом, привела к повышению полярности поверхности и усилению химического сродства между WS₂ и эпоксидной матрицей, что способствовало равномерному распределению наночастиц. Укрепление межфазных связей привело к заметному снижению температуры начала отверждения — с 51 °C (для исходного WS₂) до 43 °C — и увеличению энтальпии полимеризации с 566 Дж/г до 639 Дж/г, что свидетельствует о более интенсивном сшивании. Сканирующая электронная микроскопия поверхностей излома выявила извилистые пути трещин и локализованные зоны пластической деформации, что указывает на превосходную устойчивость к излому. Механические испытания показали значительное улучшение прочности на изгиб и растяжение, модуля упругости и ударной вязкости при оптимальной нагрузке WS₂ в 0,5 об. % и концентрации аминоуксусной кислоты 7,5 мас. %.  Полученные результаты способствуют разработке высокоэффективных и экологически безопасных эпоксидных нанокомпозитов с использованием двумерных нанонаполнителей, модифицированных аминокислотами.

Со статьей можно ознакомиться на странице журнала в открытом доступе: https://www.mdpi.com/2079-4991/15/15/1145