Вышедшие номера
Синтез мультикомпонентных наночастиц методом искрового разряда в электролитной среде
Зарипов А.А.1, Гуломжанова С.Г.1, Адылов М.М.1
1Институт ионно-плазменных и лазерных технологий им. У.А. Арифова АН Узбекистана, Ташкент, Узбекистан
Email: zaripov@iplt.uz
Поступила в редакцию: 24 ноября 2025 г.
В окончательной редакции: 6 февраля 2026 г.
Принята к печати: 6 февраля 2026 г.
Выставление онлайн: 12 мая 2026 г.

Представлен метод синтеза многокомпонентных наночастиц на основе среднеэнтропийного сплава Ti-Al-V-Cr-Fe-Zr-Nb-Mo-Ni с использованием импульсного искрового разряда в жидкой среде. Синтез проведен на оригинальной высокочастотной установке (до 30 kHz), собранной на базе IGBT-транзисторов в 1 % водном растворе NaCl. Методами СТЭМ и РФА установлено, что полученные наночастицы имеют структуру "ядро-оболочка" со средним геометрическим размером 45 nm и размером кристаллитов 32.6 nm. Показано, что эффект сверхбыстрой закалки в электролите позволил сохранить в наноструктурах исходные пропорции девяти легирующих элементов, предотвращая их термодинамическую сегрегацию. Обнаруженное содержание примесей электролита (Na, Cl до 18.3 %) носит поверхностный адсорбционный характер. Результаты ИК-спектроскопии подтвердили наличие защитного оксидного слоя и адсорбированных атмосферных групп. В отличие от традиционных бинарных оксидов синтезированная среднеэнтропийная система обладает высокой фазовой сложностью и уникальным сочетанием свойств переходных металлов, что делает ее перспективной для применения в гетерогенном катализе и материаловедении. Ключевые слова: среднеэнтропийные сплавы, наночастицы, искровой разряд в электролитах, электроэрозионный синтез, структура ядро-оболочка.
  1. M. Hachhach, S. Bayou, A. El Kasmi, M.Z. Saidi, H. Akram, M. Hanafi, T. Chafik. Eng, 6 (7), 149 (2025)
  2. C. Fernandes, M. Jathar, B.K.S. Sawant, T. Warde. Scale-up of nanoparticle manufacturing process. In Pharmaceutical process engineering and scale-up principles. (Cham: Springer Nature, Switzerland, 2023), p. 173-203
  3. D. Vollath. Beilstein J. Nanotechnology, 11 (1), 854 (2020)
  4. M. Singh, K.S. Pentapati. Feasibilities and Difficulties of Scaling-up Sophisticated Nanomaterials for Green Energy. In Resilience and Sustainability for Energy and Water (Apple Academic Press, 2024), p. 9-30
  5. L.C. Damonte, L.M. Zelis, B.M. Soucase, M.H. Fenollosa. Powder Technol., 148 (1), 15 (2004)
  6. C.L. DeCastro, B.S. Mitchell. Nanoparticles from mechanical attrition. Synthesis, functionalization, and surface treatment of nanoparticles (2022), v. 5
  7. N. Al-Harbi, N.K. Abd-Elrahman. J. Umm Al-Qura Univ. Appl. Sci., 11, 356 (2025)
  8. N. Rajput. Intern. J. Adv. Eng. Technol., 7 (6), 1806 (2015)
  9. X. Fang, L. Wu. (Eds.) Handbook of innovative nanomaterials: From syntheses to applications (Jenny Stanford Publishing, NY., 2012)
  10. M. Mardanian, A.A. Nevar, M. Nedel'ko, N.V. Tarasenko. Europ. Phys. J. D, 67, 1 (2013)
  11. J. Elmroth Nordlander, M. Bermeo, P. Ternero, D. Wahlqvist, T. Schmeida, S. Blomberg, J.M. Hubner. Materials, 16 (3), 1113 (2023)
  12. J. Feng, R. Geutjens, N.V. Thang, J. Li, X. Guo, A. Keri, A. Schmidt-Ott. ACS Appl. Mater. Interfaces, 10 (7), 6073 (2018)
  13. T.V. Pfeiffer, J. Feng, A. Schmidt-Ott. Adv. Powder Technol., 25 (1), 56 (2014)
  14. N. Mohri, Y. Fukuzawa, T. Tani, N. Saito, K. Furutani. CIRP Аnnals, 45 (1), 201 (1996)
  15. A. Voloshko, T.E. Itina. Nanoparticle formation by laser ablation and by spark discharges--properties, mechanisms, and control possibilities. In Nanoparticles Technology (IntechOpen, 2015), р. 1-12
  16. D.A. Mylnikov, M.N. Urazov, A.A. Efimov, A.A. Lizunova, V.V. Ivanov. AIP Conf. Proceed., 1858 (1), 040007 (2017)
  17. M. Vazquez-Pufleau, I. Gomez-Palos, L. Arevalo, J. Garcia-Labanda, J.J. Vilatela. Adv. Powder Technol., 34 (3), 103955 (2023)
  18. A.A. Efimov, P.V. Arsenov, V.I. Borisov, A.I. Buchnev, A.A. Lizunova, D.V. Kornyushin, V.V. Ivanov. Nanomaterials, 11 (1), 234 (2021)
  19. A. Hamdan, J.L. Liu. Plasma Processes and Polymers, 18 (7), 2100013 (2021)
  20. М.Р. Аль-Махмуд, М.К.Х. Шишир, С. Ахмед, С. Табассум, С.И. Садия, М.М.Х. Саччу, М.А. Алам. Журн. роста кристаллов, 643, 127815 (2024)
  21. D. Xu, M. Wang, T. Li, X. Wei, Y. Lu. Microstructures, 2, 2022001 (2022)
  22. K. Sakurai, M. Mizusawa. Analyt. Сhem., 82 (9), 3519 (2010)
  23. Т.К. Турдалиев. Восточно-европейский физический журн., 1, 250 (2025). DOI: 10.26565/2312-4334-2025-1-27
  24. R. Li, T. Li, Q. Zhou. Catalysts, 10 (7), 804 (2020).
  25. I. Guzman. Redox Potential Measurements of Aqueous Systems at High Temperature and High Pressure (University of Toronto, Canada, 2018)
  26. S. Karlsson, J. Pettersson, L.G. Johansson, J.E. Svensson. Oxidation Мetals, 78, 83 (2012)
  27. M. Brostrom, S. Enestam, R. Backman, K. Makela. Fuel Process. Technol., 105, 142 (2013)
  28. N.S. Nemes, A. Negrea. Microbial Electrochemical Technologies: Fundamentals and Applications, 1, 163 (2023)
  29. H. Zhang, Y. Xin, Y. Deng, X. An, X. Liu, X. Wu. Chem. Cat. Chem., 16 (19), e202400740 (2024)
  30. M. Rozenberg, G. Shoham, I. Reva, R. Fausto. Phys. Chem. Chem. Phys., 7 (11), 2376 (2005)
  31. L.K. Parrott, E. Erasmus. Catalysis Lett., 148, 2008 (2018)
  32. V. Zdravkova, M. Mihaylov, K. Hadjiivanov. J. Phys. Chem. C, 116 (23), 12706 (2012)
  33. Y. Li, X. Wang, Z. Duan, D. Yu, Q. Wang, D. Ji, W. Liu. Separation and Purification Technol., 293, 121099 (2022)
  34. T.E. Alam. Metal oxide graphene nanocomposites for organic and heavy metal remediation (Doctoral dissertation, University of South Florida, 2012)
  35. B. Jaleh, P. Fakhri. Infrared and Fourier transform infrared spectroscopy for nanofillers and their nanocomposites. In Spectroscopy of polymer nanocomposites (William Andrew Publishing, 2016), p. 112-129
  36. C. Yang, C. Woll. Adv. Phys.: X, 2 (2), 373 (2017)
  37. H. Hamrayev, S. Korpayev, K. Shameli. J. Res. Nanosc. Nanotechnol., 12 (1), 1 (2024)
  38. L. Yang, S. Luo, Q. Cai, S. Yao. Chinese Sci. Bull., 55 (4), 331 (2010)
  39. S. Zilabi, M. Shareei, A. Bozorgian, A. Ahmadpour, E. Esmaeil. Adv. J. Chem. Sect. B. Nat. Prod. Med. Chem., 4, 209 (2022)
  40. P. Formoso, R. Muzzalupo, L. Tavano, G. De Filpo, F. Pasquale Nicoletta. Mini Rev. Med. Chem., 16 (8), 668 (2016)
  41. C.M. Ghiciuc, O.N. Ghiciuc, L. Ochiuz, C.E. Lupusoru. Antibacterial effects of metal oxides-containing nanomaterials in dentistry. In 2017 E-Health and Bioengineering Conf. (EHB), IEEE, 365 (2017)
  42. T. Tsuzuki, X. Wang. Res. J. Textile Apparel, 14 (2), 9 (2010)
  43. A.G. Mohanapragash, R.K. Kaleeswari, S. Meena, M. Baskar, T. Umamaheswari, M. Selvamurugan, T. Ramesh, D. Madhupriyaa. Soil Sediment Contamination: An Intern. J., 34 (7), 1 (2025)
  44. M. Pourmadadi, M.J. Ahmadi, H.S. Dinani, N. Ajalli, F. Dorkoosh. Pharmaceutical Nanotechnol., 10 (2), 90 (2022)
  45. N.V. Long, T. Teranishi, Y. Yang, C.M. Thi, Y. Cao, M. Nogami. Int. J. Metall. Mater. Eng., 1 (119), 2455 (2015)
  46. K. Hajra, D. Maity, S. Saha. Adv. Mater. Lett., 15 (1), 2401 (2024).