Мы используем cookie файлы.
Пользуясь сайтом, вы соглашаетесь с нашей Политикой конфиденциальности.

Приглашенный ученый Миньон Антуан Бернар Поль Франция
Номер договора
075-15-2019-1924
Период реализации проекта
2019-2021

По данным на 30.01.2020

Общая информация

Очевидные успехи развития водородной энергетики в области создания твердооксидных топливных элементов, производство которых находится уже на начальной стадии коммерциализации, ставит задачи нахождения более экономичных путей получения топлива. Ученые лаборатории проводят всестороннее систематическое изучение оксидных систем на основе РЗЭ, бария и 3d-переходных металлов (Mn, Fe, Co, Ni) для выявления конкретных составов пригодных для эффективного практического применения в устройствах получения топлива. 

Название проекта: Химический дизайн новых многофункциональных материалов

Приоритет СНТР: б


Цели и задачи

Цель проекта:

Всестороннее систематическое изучение оксидных систем на основе РЗЭ, бария и 3d-переходных металлов (Mn, Fe, Co, Ni) для выявления конкретных составов пригодных для эффективного практического применения в устройствах получения топлива (электролизерах, приборах для конверсии водяного пара, мембранах и прочее)

Направления исследований:

Неорганическая и ядерная химия


Практическое значение исследования
Планируемые результаты:

1) По результатам анализа фазовых равновесий в оксидных системах Ln2O3 – BaO – TOx (Ln – РЗЭ; T = Mn, Fe, Co, Ni) будут выявлены и затем экспериментально построены отсутствующие диаграммы состояния.

2) Получены слоистые перовскиты с заданным составом, установлены границы их стабильности при варьировании парциального давления кислорода в атмосфере CO2 или/и H2O. Проведены термодинамические расчеты с использованием полученных данных об образовании слоистых перовскитов для реакций взаимодействия с парами воды и углекислым газом. 

3) Определены кристаллические структуры, рассчитаны структурные параметры для слоистых перовскитов, выявлены типы упорядочения, и возможности изменения структуры при варьировании химического состава в В-позиции, и условий (Т, Ро2). 

4) Будут получены функциональные зависимости кислородной нестехиометрии оксидов, образующихся в изученных системах, в широком диапазоне температур и парциальных давлений кислорода. 

5) С использованием данных о кислородной нестехиометрии оксидов будут предложены наиболее вероятные модели дефектной структуры оксидов, и рассчитаны парциальные молярные термодинамические свойства кислорода (ΔhO, ΔsO, ΔgO). Это позволит определить равновесные выходы водорода и оценить потенциал оксидных материалов для использования в качестве эффективных реакционно-способных промежуточных соединений в солнечных термохимических окислительновосстановительных циклах.

6) Получены зависимости общей электропроводности и термо-ЭДС рассматриваемых материалов в широком диапазоне температур и парциальных давлениях кислорода. Эти результаты в совокупности с моделью дефектной структуры оксидов позволят установить природу доминирующих носителей заряда и рассчитать их подвижность. 

7) Будут получены образцы с известным содержанием кислорода и характером дефектной структуры, среди которых выбраны оптимальные составы для использования в качестве анодов для электролиза воды. 

8) Полученные результаты будут обобщены и представлены в виде статей в реферируемых высокорейтинговых международных изданиях и на тематических научных конференциях.


Организационные и инфраструктурные преобразования 

Для проведения запланированных научных исследований необходимы оснащенные лаборатории, включающие:  

  • Химические лаборатории для синтеза, оснащенные вытяжными шкафами,· лабораторными столами, водоснабжением и канализацией, химической посудой и реактивами  

  • Лаборатории, оснащенные печным оборудованием для проведения· высокотемпературных синтезов и спекания  

  • Лаборатории, оснащенные приборами для проведения термического анализа· (термоанализаторы, термовесы, дилатометр)  

  • Лаборатория для проведения рентгенофазового и рентгеноструктурного анализа,· оснащенные порошковыми дифрактометрами  

  • Лаборатория для измерения электрических свойств оксидных материалов при варьировании температуры и парциального давления кислорода  

  • Лаборатория для измерения термодинамических свойств оксидов, оснащенная· калориметром  

  • Лаборатория электронной микроскопии

Институт естественных наук и математики Уральского федерального университета обладает необходимым оборудованием, и способен предоставить соответствующие лаборатории для работы.

Скрыть Показать полностью
Другие лаборатории и ученые
Лаборатория, принимающая организация
Область наук
Город
Приглашенный ученый
Период реализации проекта
Лаборатория колебательной спектроскопии и химической визуализации

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Федеральный исследовательский центр "Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук"

Химия

Новосибирск

Казарян Сергей Гургенович

Великобритания

2019-2021

Лаборатория физики поверхности и катализа

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Осетинский государственный университет имени Коста Левановича Хетагурова"

Химия

Владикавказ

Заера Франциско

США

2019-2021

Лаборатория магнитного резонанса биомолекулярных систем

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Новосибирский институт органической химии имени Н. Н. Ворожцова Сибирского отделения Российской академии наук» (НИОХ СО РАН)

Химия

Новосибирск

Боуман Майкл Кейт

США

2018-2020