Презентация на тему Получение сложнооксидных нано- и микроматериалов методом пиролиза полимерно-солевых композиций

А.А.
Нанотехнологией называется междисциплинарная область науки, в которой изучаются закономерности

технологий
♦ Создание сканирующего туннельного микроскопа (G. Bennig, G. Rohrer,

нанометр.
В соответствии с теоремой Л. Эйлера атомы углерода

С60 С70 С90

Нанотрубка → многослойные трубки, нанолуковицы и пр.

Т.
Нанокабели – ток 107 А/см2.
Самовосстанавливающая броня

октаэдрические и тетраэдрические полости.
Ведение молекул или ионов в

Разная хиральность трубок – проводники, полупроводники
(наноэлектроника, нанолитография).
Интеркалирование – изоляторы, сверхпроводники, хранение газов
(водородные двигатели).
Эмиссия электронов – мониторы с пикселем 1 мкм и менее.
Закрытие и открытие интеркалированных нанотрубок – доставка
лекарственных средств к нужному месту.

Реальное воплощение

Графитен

Drexler и R. Merkle из IMM (Institute for Molecular

от
первоначально откалиброванного положения
Изображение поверхности
монокристаллического кремния

с полусферой С60
на конце + молекула C5H5N.
Монослой молекул водорода

Mn12 (в), Fe8(г).
Ионы металлов показаны цветом.

Расстояние между нанокластерами 10

Нанокластеры сверхмалые частицы, состоящие из десятков, сотен или тысяч атомов. Свойства кластеров кардинально отличаются от свойств макроскопических объемов материалов того же состава. Из нанокластеров, как из крупных строительных блоков, можно целенаправленно конструировать новые материалы с заранее заданными свойствами.

мкм
Микротвердость. Поле 1х1 мкм

процесс их спекания




Реальное воплощение: ультрадисперсные материалы

системы,
электроника,
машиностроение,
медицина и т.д.

бетоны, антимикробные ткани, пьезокомпозиты,
крейзированные полимеры, катализаторы, сорбенты, оптические

новых молекул в сильно неоднородных электромагнитных полях.
·        Материаловедение. Создание

Области применения нанотехнологий.

и
нанообъектах, анализ трения.
2. Моделирование

Новые области исследований

применения.

Твердого Тела им. Пауля Друде (Берлин) упорядочили отдельные атомы

Джорджия (США) разрабатывают новую технологию питания приборов нанометрового размера,

учеными из Эдинбурга может перемещать фрагменты молекулы в различные

(Berkeley Lab) и университета Калифорнии там же (University of

Мексики, США и Японии в журнале Nano Letters.
Получение

(110) – плоскость
↑ Коэрцетивная сила

его коллеги из МГУ им. М.В. Ломоносова смогли достичь

12000 МПа, 1200°С

раз больше стали
2. Делятся на металлические и полупроводящие.
У металлических

водорода.

воды

нанотруб

не боятся высоких температур, вакуума и
многих химических реагентов

порядка микрона

пределу, при котором теряются необходимые свойства;

процесс литографии достаточно сложен;

высокое

1837 г. (дифференциальная машина)

и устройства хранения информации:

безопасность.

физической химии.

или полупроводника. Её размер должен быть настолько малым, чтобы

галлия, содержащая квантовые точки.
Примеры

в трёхмерной потенциальной яме, он имеет множество стационарных уровней

Аналогично атому, при переходе между энергетическими уровнями квантовой точки излучается фотон. Возможно также получить излучение от перехода между более низколежащими уровнями (люминесценция). В отличие от атомов, частотами переходов легко управлять, меняя размеры кристалла.
Люминисценция кристаллов селенида кадмия с длинной волны определяемой размером кристалла была первым наблюдением квантовых точек.

d — характерный размер точки
m — эффективная масса электрона на точке
(точное выражение для уровней энергии зависит от формы точки).

Так выглядит скопление разных квантовых точек, облучаемых лазером

точки для частиц селенида и сульфида кадмия

характеристике, видно резонансное туннелирование при переходе на различные дискретные

слоя арсенида индия на поверхности арсенида галлия. Различие кристаллической

Размер диска выбирался таким образом, чтобы создать эффект «шепчущей галереи», когда инфракрасный свет с длиной волны около 900 нм распространяется вдоль края диска. В этой резонансной области содержится около 60 квантовых точек, которые и образуют лазер. Испускание света вызывается освещением на другой, нерезонансной длине волны.

основного компонента новой платформы используются имеющиеся в продаже квантовые

Покрытие из ПЭГ делает квантовые точки биосовместимыми, а также позволяет присоединить к ним хоминг-пептиды (малые белки, избирательно связывающиеся с определёнными рецепторами в клетках) и малые интерферирующие РНК. Если, к примеру, мишенью пептида является клетка раковой опухоли, а молекула РНК останавливает выработку какого-либо важного для развития опухоли белка, такие частицы могут стать эффективным средством борьбы с опухолью и одновременно — её визуализации.

представления кубитов в квантовых вычислениях.
Схематическое изображение спиновых кубитов в

Схематическое изображение молекулы полиоксометалата PMo12O40(VO)2, отделенной диэлектрическим туннельным барьером от металлического проводника и связанной за счет туннельного взаимодействия G с иглой туннельного микроскопа. Левая и правая стрелки обозначают спины, локализованные в пирамидах VO5 (красный цвет), а центральная стрелка – суммарный спин делокализованных валентных электронов октаэдров MoO6 (синий цвет)

объектом нанотехнологии. Несмотря на заманчивые идеи применения этих объектов

I Диагностика:
а) по содержанию Н2О2 б) контроль уровня содержания витаминов

на основе
нанокомпозита кальция

помощи наноигл (наноалмазов)

Этот белок имеет свойство присоединяться
к витамину

I Диагностика:
а) по содержанию Н2О2 б) контроль уровня содержания витаминов

на основе
нанокомпозита кальция

помощи наноигл (наноалмазов)

Этот белок имеет свойство присоединяться
к витамину

наночастиц размером 30-100 нм.
Химически активны
Однофазные образцы

аэрозоля («тумана»),
состоявшего из микрокапель раствора нитратов кальция, марганца и

алюмосиликаты
Аморфный SiO2
Нитевидные частицы серебра

лес». Поперечное сечение магнитного нанокомпозита
«мезопоритый
Al2O3-Ni».

А.А.
Нанотехнологией называется междисциплинарная область науки, в которой изучаются закономерности

области нанотехнологий
♦ Создание сканирующего туннельного микроскопа (G. Bennig, G.

от
первоначально откалиброванного положения
Изображение поверхности
монокристаллического кремния

нанометр.
В соответствии с теоремой Л. Эйлера атомы углерода

С60 С70 С90

Нанотрубка → многослойные трубки, нанолуковицы и пр.

УНТ

– ток 107 А/см2.
Самовосстанавливающая броня
Углеродные нанотрубки (УНТ)

сорбенты, гипертермия …)

октаэдрические и тетраэдрические полости.
Ведение молекул или ионов в

Разная хиральность трубок – проводники, полупроводники
(наноэлектроника, нанолитография).
Интеркалирование – изоляторы, сверхпроводники, хранение газов
(водородные двигатели).
Эмиссия электронов – мониторы с пикселем 1 мкм и менее.
Закрытие и открытие интеркалированных нанотрубок – доставка
лекарственных средств к нужному месту.

Графитен

Углеродные нанотрубки (УНТ), фуллериты

С60
на конце + молекула C5H5N.
Монослой молекул водорода на подложке,
замещение

“Наноманипуляции”

фрагменты молекулы в различные положения и приводится в действие

Хемионика, супрамолекулярная химия

Ж.М. Лен (нобелевская премия 1987 г.
совместно с Дж. Крамом и Ч. Педерсеном)

Проекты:
искусственный нос,
искусственный язык,
умная пыль

Каликс-арены:

Drexler и R. Merkle из IMM (Institute for Molecular

порошки, керамика,
покрытия
Покрытия на ВПЯМ – катализаторы (наноструктурирование)

процесс их спекания




Ультрадисперсные материалы

порошок агрегированных наночастиц
Нанопорошки, кермика, покрытия

Россия
Получение и испытание лабораторного реднетемпературного топливного элемента (ТОТЭ) на

Рис.9. Планарная ячейка ТОТЭ

Катод LiNiO2

Анод - кермет Ni-Ce0.8Sm0.2O2

Электролит - смесь Ce0.8Sm0.2O2 + NaOH

0.1±0.05 мм

0.5±0.1 мм

Вольт-амперная характеристика среднетемпературного топливного элемента. Мощность 105 мВт/см2 (800°С), напряжение разомкнутой цепи - 0,85 В.

-Инфракрасные тепловыделяющие элементы -Катализаторы для защиты атмосферы

Термокаталитические устройства обеспечивают нейтрализацию комплекса токсичных веществ, включая канцерогенные:
углеводородов, в т.ч. ароматических;
спиртов; кетонов;
нитрилов; оксидов азота;
сажи; угарного газа;
сложных эфиров, альдегидов, органических кислот и пр.

Рабочие температуры 80-600ОС
Удельная нагрузка до 100 000 ч-1
Срок эксплуатации 2 года и более.

Нанесенные на пеноникель сложнооксидные
катализаторы.

ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ
•Автомобильный, железнодорожный, водный и другие виды транспорта;
•

ПРЕИМУЩЕСТВА
♦Снижение себестоимости за счет отсутствия металлов платиновой группы;
♦Возможность варьирования состава сложных оксидов;
♦Адаптация катализаторов к реальным условиям эксплуатации;
♦Устойчивость к каталитическим ядам;
♦ Простота технической реализации.
♦ Имеются методики регенерации и
утилизации.

Термокаталитические устройства

спиртом
Новые свойства и применение:
►наведенная жесткость цепей при
комплексообразовании;
►каталитическая активность

ИСЭ с мембранами из полимерно-соле-

Разработка и аналитическая аттестация новых твердотельных и заполненных ионоселективных электродов (ИСЭ) для определения в продуктах металлургического и других производств, объектах окружающей среды различных элементов:
♦вольфрама
♦молибдена
♦ванадия

•Экспрессное прямое или титриметрическое
определение металлов;
• Высокая чувствительность и порог обнаружения
(до 10-4-10-6 моль/л);
• Прочность, простота, отсутствие жидкостного
заполнения;
• Использование в комплекте со стандартной
измерительной аппаратурой.

Токоподвод

Ионселективная мембрана

Корпус

Исследуемый
раствор

Контактный сплав

Электрод срав-
нения

ИСЭ

«Ионоселективный электрод для определения
концентрации кислородсодержащих ионов вольфрама,
молибдена и ванадия и способ изготовления
ион-селективного электрода».
Заявка на пат. РФ №2007126206/28(028521)
от 09.07.2007.

Mn12 (в), Fe8(г).
Ионы металлов показаны цветом.

Расстояние между нанокластерами 10

Нанокластеры сверхмалые частицы, состоящие из десятков, сотен или тысяч атомов. Свойства кластеров кардинально отличаются от свойств макроскопических объемов материалов того же состава. Из нанокластеров, как из крупных строительных блоков, можно целенаправленно конструировать новые материалы с заранее заданными свойствами.

MoV

Х= HCO2, CH3CO2, ClCH2CO2

Возможное использование:
-катализаторы;
-селективные сорбенты;
-модификаторы полимерных

A.Müller, E.Krickemeyer, H.Bögge, M.Schmidtmann and F.Peters Organizational Forms of Matter: An Inorganic Super Fullerene and Keplerate Based onMolybdenum Oxide // Angew. Chem. Int. Ed. 1998, 37, No. 24
A.Müller, V.P.Fedin, C.Kuhlmann, H.Bögge and M.Schmidtmann A hydrogen-bonded cluster with ‘onion-type’ structure, encapsulated and induced by a spherical cluster shell: [(H2O)nMoVI72MoV60O372(HCO2)30(H2O)72]42- //
Chem. Commun., 1999, 927–928

полианионами (Мо132) Грант РФФИ 07-03-00362 “Изучение композиций на основе нанокластерных молибденсодержащих

Комплекс с поливиниловым спиртом

ЭПР спектры комплекса Мо132 с ПВС (а) и чистого поливинилового спирта (б) после бомбардировки рентгеновсим пучком (80 мин)

Новые явления:
-способ комплексообразования;
-стабилизация полимерного
компонента;
-растворимость полимера в
кристаллах букибола Мо132

солями
Сила трения. Поле 1х1 мкм
Микротвердость. Поле 1х1 мкм

ИСЭ с мембранами из полимерно-соле-

Разработка и аналитическая аттестация новых твердотельных и заполненных ионоселективных электродов (ИСЭ) для определения в продуктах металлургического и других производств, объектах окружающей среды различных элементов:
♦вольфрама
♦молибдена
♦ванадия

•Экспрессное прямое или титриметрическое
определение металлов;
• Высокая чувствительность и порог обнаружения
(до 10-4-10-6 моль/л);
• Прочность, простота, отсутствие жидкостного
заполнения;
• Использование в комплекте со стандартной
измерительной аппаратурой.

Токоподвод

Ионселективная мембрана

Корпус

Исследуемый
раствор

Контактный сплав

Электрод срав-
нения

ИСЭ

«Ионоселективный электрод для определения
концентрации кислородсодержащих ионов вольфрама,
молибдена и ванадия и способ изготовления
ион-селективного электрода».
Заявка на пат. РФ №2007126206/28(028521)
от 09.07.2007.

бетоны, антимикробные ткани, пьезокомпозиты,
крейзированные полимеры, катализаторы, сорбенты, оптические

системы,
электроника,
машиностроение,
медицина и т.д.

1000.)
Крейзирование полимеров

лес». Поперечное сечение магнитного нанокомпозита
«мезопоритый
Al2O3-Ni».

Металлические наноматериалы

новых молекул в сильно неоднородных электромагнитных полях.
·        Материаловедение. Создание

Области применения нанотехнологий.

и
нанообъектах, анализ трения.
2. Моделирование

Новые области исследований

(к Сан Санычу)

синтез
Плазмохимический синтез
Электровзрыв

Механические методы:
Детонационный синтез
Механосинтез

газофазного синтеза

Рис 2. Экспериментальная плазмохимическая установка

кристаллических решеток
Изменение магинитных свойств
Химический размерный эффект
Изменинеие значение теплоемкости
Магнитные свойства
Оптические

УрО РАН ИХТТ 1998 г.
А.И. Гусев, А.А. Ремпель. Нанокристаллические

д.х.н. Остроушко А.А.

керамика,
покрытия
Покрытия на ВПЯМ – катализаторы (наноструктурирование)

порошок агрегированных наночастиц
Нанопорошки, кермика, покрытия

Россия
Получение и испытание лабораторного реднетемпературного топливного элемента (ТОТЭ) на

Рис.9. Планарная ячейка ТОТЭ

Катод LiNiO2

Анод - кермет Ni-Ce0.8Sm0.2O2

Электролит - смесь Ce0.8Sm0.2O2 + NaOH

0.1±0.05 мм

0.5±0.1 мм

Вольт-амперная характеристика среднетемпературного топливного элемента. Мощность 105 мВт/см2 (800°С), напряжение разомкнутой цепи - 0,85 В.

устройства обеспечивают нейтрализацию комплекса токсичных веществ, включая канцерогенные:
углеводородов,

Нанесенные на пеноникель сложнооксидные
катализаторы.

ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ
•Автомобильный, железнодорожный, водный и другие виды транспорта;
•

ПРЕИМУЩЕСТВА
♦Снижение себестоимости за счет отсутствия металлов платиновой группы;
♦Возможность варьирования состава сложных оксидов;
♦Адаптация катализаторов к реальным условиям эксплуатации;
♦Устойчивость к каталитическим ядам;
♦ Простота технической реализации.
♦ Имеются методики регенерации и
утилизации.

Термокаталитические устройства

спиртом

MoV

Х= HCO2, CH3CO2, ClCH2CO2

Возможное использование:
-катализаторы;
-селективные сорбенты;
-модификаторы полимерных

ИСЭ с мембранами из полимерно-соле-

Разработка и аналитическая аттестация новых твердотельных и заполненных ионоселективных электродов (ИСЭ) для определения в продуктах металлургического и других производств, объектах окружающей среды различных элементов:
♦никеля
♦свинца
♦хрома (III)
♦серебра
♦кобальта
♦железа (III)
♦молибдена
♦ванадия и др.

•Экспрессное прямое или титриметрическое
определение металлов;
• Высокая чувствительность и порог обнаружения
(до 10-4-10-6 моль/л);
• Прочность, простота, отсутствие жидкостного
заполнения;
• Использование в комплекте со стандартной
измерительной аппаратурой.

Токоподвод

Ионселективная мембрана

Корпус

Исследуемый
раствор

Контактный сплав

Электрод срав-
нения

ИСЭ

материалов
Сила трения. Поле 1х1 мкм
Микротвердость. Поле 1х1 мкм

научных партнеров



Исследование продуктов коррозии
Изучение твердофазных взаимодействий
Исследование поведения сложных объектов

and F.Peters Organizational Forms of Matter: An Inorganic Super

(ПВС)

n0 polyanions and c0 polymeric chains;
n1 and n2 =

ƒ min - ?

Distribution of polyanions between polymeric chains

of polyanions distribution between macromolecules for system with quantity

chain
Results of calculation of distribution of polyanions along a

при 0ОС, реокисление при 20ОС (1); облучение и реоксиление

свойства Мо132

эксперименты)

моль/л (V=10,00 мл) раствором Мо132 5,3*10-6 моль/л
Потенциометрия
Кондуктометрия

D.Yu.Naumov, D.Fenske and V.P.Fedin One-, Two-, and Three-Dimensional Coordination

мкм
Микротвердость. Поле 1х1 мкм

облучения,
g=1,944; 2,002
Система ГМА-ПВС
исходный спектр

каталитические свойства Mo132 и систем Мо132-ПВС и Мо132-ПВС-вода.
Установлено, что

что Мо132 с La3+ образует ассоциаты (электродная функция является

Россия
СИНТЕЗ НАНОРАЗМЕРНЫХ ПОРОШКОВ Zr0.9Y0.1O2, La1-xSrxMnO3, Ce0.8Sm0.2O2, LiNiO2, И ФОРМИРОВАНИЕ

Россия
ЦЕЛЬ РАБОТЫ:
физико-химическая проработка технологии получения высокодисперсных порошков и формирования

ОБЪЕКТЫ:
сложные оксиды: Группа I [Zr0.9Y0.1O2] - электролит, [Ni+ Zr0.9Y0.1O2] – анод, [La1-xSrxMnO3] – катод.
Группа II: [Ce0.8Sm0.2O2,NaOH] – электролит, [Ni- Ce0.8Sm0.2O2] – анод [LiNiO2]– катод.

ОБРАЗЦЫ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ:
планарные системы «пористый электрод – плотный электролит», обеспечивающие работу отдельных элементов и блоков различных энергетических установок: твердооксидных топливных элементов (ТОТЭ).

МЕТОД СИНТЕЗА ПОРОШКОВ
пиролиз полимерно-солевых композиций.

Россия
Синтез порошков Ce0.8Sm0.2O2
Метод самовоспламеняющегося пиролиза полимерно-солевых композиций (СВ-ППСК)

Метод спрей-пиролиза полимерно-солевых композиций (Спрей-ППСК)

Рис.1. Микрофотография среднестатистической частицы образца Ce0.8Sm0.2O2 .

Рис.2. Гранулометрический состав образца Ce0.8Sm0.2O2.

самораспространяющегося

СР-ППСК)

Россия
Синтез порошков Ce0.8Sm0.2O2 (продолжение)
Рис.3. Дилатометрическая кривая образца, полученного «сухим»

Россия
Дезагрегация и диспергирование синтезируемых порошков
Рис.4. Микрофотография среднестатистических частиц

Рис.5. Гранулометрический состав образца Ce0.8Sm0.2O2, полученного методом спрей-ППСК в ультразвуковом поле.

Россия
Рис. 6. Распределение фракций порошков в образцах Ce0.8Sm0.2O2, полученных

Дезагрегация и диспергирование порошков (продолжение)

Рис 6а. Диспергирование под действием
ультразвукового поля и ПАВ частиц YSZ.

Россия
Получение тонкопленочных (~50 мкм), газоплотных электролитных покрытий
Формование анода-носителя

Рис.7. Покрытие Zr0.9Y0.1O2 на Ni-кермете (×70)

Рис.8. Сеткографическое покрытие Ce0.8Sm0.2O2 на Ni-кермете (×70)

Россия
Получение и испытание лабораторного элемента среднетемпературного ТОТЭ
Рис.9. Планарная

Катод LiNiO2

Анод - кермет Ni-Ce0.8Sm0.2O2

Электролит - смесь Ce0.8Sm0.2O2 + NaOH

0.1±0.05 мм

0.5±0.1 мм

Рис. 10. Вольт-амперная характеристика среднетемпературного топливного элемента. Мощность 105 мВт/см2 (800°С), напряжение разомкнутой цепи - 0,85 В.

Россия
Заключение
Отработаны оптимальные режимы стадий спрей-пиролизного синтеза высокодисперсных оксидных порошков

Разработаны технологические режимы получения пористых, механически прочных керамических подложек (пластин-носителей) на основе электродов катода La1-xSrxMnO3 и анода Ni+ZrO2–Y2O3; Ni-Ce0.8Sm0.2O2.

Изготовлен работоспособный опытный элемент планарного типа для среднетемпературного ТОТЭ с приемлемыми электрохимическими характеристиками

химического материаловедения НИИ ФПМ УрГУ, проф. каф физ. химии

formiates, ammoniac salts Mo, V, W et other

КОМПОЗИЦИЙ

температуры термообработки*
Выбор red/ox систем**
Широкий диапазон материалов*
Комплексообразование**
Регулируемый размер частиц*
Выбор условий

♦ отсутствие кристаллизации солевых компонентов, выпадения осадков, гелей

Диаграммы фазового
состояния

ПВС - ГМА

вода

La
ПВП - ГМА
Диаграммы фазового
состояния

вольфрамат аммония
ПВП - нитрат La
Диаграммы фазового
состояния

Cu
Диаграммы фазового cостояния с широкой областью гомогенности 1

1

ванадатов,
вольфраматов РЗЭ, ЩЗЭ и
др элементов, в т.ч. допированных
ЩЗЭ
Пример:

Устойчивая область не заштрихована

ММ

Spiralization of polymeric - salt complexes, occurrence of hard

Синтез сложнооксидных материалов из полимерно-солевых композиций

Моделирование методом ММ

и термодинамические параметры реакций M(II) с ПВС

*Данные из литературы

ИК-спектроскопия

n0 polyanions and c0 polymeric chains;
n1 and n2 =

ƒ min - ?

Полимерно-солевые композиции
Distribution of polyanions between polymeric chains

chains
Results of calculation of polyanions distribution between macromolecules for

limits of one chain
Results of calculation of distribution of

1 – вода + молибдат аммония;
2 – ПВС

ионов в водных и полимерсодержащих растворах

Каталитическое воздействие проявляется непосредственно в растворах;
** воздействие начинает проявляться

Состав синтезируемого сложного оксида.
** Неустойчивое горение.
Для приготовления композиций использовали

в зависимости от типа соли и полимера

порошков от соотношения концентраций компонентов рабочих растворов

q ⋝ 1 μC/cm2

фаз в продуктах
синтеза пиролизом ПСК
Процессы в ходе приготовле-
ния рабочих

Процессы в ходе пиролиза и
термообработки:
продукты превращения приме-
сей I, продукты red/ox реакций

Гидроксиды, нитраты и др.соли

I

II

Карбонаты, оксиды с отличающейся степенью окисления d-металла
(La1-xSrx)CoO4; Fe3O4

systems, texture of films

15000), irradiation - at 0ОС, reoxidation - at 20ОС

The photogalvanic effect

films PVA - Мо: initial and after UF irradiations

salt membranes (system PVA - ammonium heptamolybdate)

Dependence of electrode potential

The curve of potentiometric titration of a solution of lanthanum nitrate from ammonium heptamolybdate: the arrow designates a point of equivalence.

composition
Sulphide → pоlysulphides, colloidal sulfur

Уральский государственный университет им. А.М.Горького

Решаемые задачи

*Структурированные носители,
ансамбли частиц, ориентирование,
пористая структура

систем Уральский государственный университет им. А.М.Горького

Технические и научные предпосылки
достижения цели

♦ Разработана технология и освоено производство
носителей для катализаторов (высокопористые
проницаемые ячеистые материалы, “монолитные”
носители)

♦ Созданы методы формирования промежуточных слоев и
каталитических покрытий (оксидных и металлических),
обладающих наноструктурой

♦ Термокаталитические устройства прошли
испытания в промышленности, показана их
эффективность, осуществлен ряд проектов
с федеральной и региональной поддержкой

♦ Создана теория массо- и теплопереноса в
каталитических композициях

устройства обеспечивают нейтрализацию комплекса токсичных веществ, включая канцерогенные:
углеводородов,

Нанесенные на пеноникель сложнооксидные
катализаторы.

ВОЗМОЖНЫЕ ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ
• Теплоэнергетика, химическая промышленность, полиграфия;
• Металлургия,

ПРЕИМУЩЕСТВА
♦Возможность варьирования состава катализаторов;
♦ Возможности реализации катализа без драгметаллов;
♦Адаптация катализаторов к реальным условиям эксплуатации;
♦Устойчивость к каталитическим ядам;
♦ Относительная простота технической реализации.
♦ Наличие методик регенерации и
утилизации.

Термокаталитические устройства

горение газа на каталитических
тепловыделяющих элементах (КТЭ)
Использование магнитно-газо-селек-
тивного эффекта (МГСЭ)

Экологический эффект,
снижение выбросов NOx

*МГСЭ на магнитных каталитических носителях типа Со-Cr:
выталкивание из зоны горения диамагнитных молекул
воды, СО2, азота, ловушка для магнитных радикальных
частиц и кислорода.

Повышение эффективности
процесса сжигания до 1 МВт/м2 при температурах до 1200 0С

федеральных, региональных структур
и бизнеса (Газпром, УГМК, ассоциация Большой

♦ Развитие территорий Свердловской области, создание новых
рабочих мест, использование промышленного потенциала,
реконструкция предприятий (химический сектор), освоение
новых видов продукции (энергетические установки,
термокаталитические устройства)

♦ Импортзамещение: строительство экологичных угольных
электростанций с использованием отечественных систем
газоочистки, применение их в различных отраслях, развитие
“кластерной энергетики”

♦ Установление более тесных партнерских связей с
другими регионами (организация технопарков)

котором ион металла с определенной стереохимией и электронным состоянием

Лигандный синтон (лигсон) – органическое соединение, выполняющее роль одного из фрагментов (своеобразный строительный блок) при формировании лиганда в процессе темплатного синтеза.

частица, способная ориентировать и подготавливать реакционноспособные лигсоны к последующему

Лигандный продукт (хелант) – органический лиганд, образующийся в результате взаимодействия лигсонов.

Макроциклическое соединение – соединение с замкнутым контуром, заключающее в себе девять или большее число атомов, минимум три из которых выполняют функцию донорных центров.

сборки хеланта внутренней полости радиусу иона металла-комплексообразователя .
соответствие числа

определенное геометрическое расположение донорных атомов в полости, соответствующее оптимальному координационному полиэдру для этого иона .

NH2R3 = [R1R2C(OH)NHR3] = R1R2C=NR3 + H2O
БЕЗ ШИФФОВОЙ КОНДЕНСАЦИИ взаимодействие

частицами
Термическое напыление
Метод Ленгмюра-Блоджетта

типичная «русалка».
Рис. 2. Ванна и весы Ленгмюра для

Рис. 3. При увеличении давления на монослой со стороны плавучего барьера можно наблюдать последовательность различных двухмерных фаз. Площадь поверхности, приходящаяся на одну молекулу (посадочная площадка), зависит от того, в какой фазе находится монослой

Рис. 4. изотерма для рассматриваемой пленки

поверхности воды на твердую подложку методом Ленгмюра – Блоджетт

Рис. 6. Многослойные структуры X-, Z- и Y-типов отличаются ориентацией молекул относительно подложки

Рис. 7. Процесс химической сшивки в ходе, каторой образуется прочная полимерная сетка

Рис. 8. Мономолекулярный слой можно перенести с поверхности воды на подложку с прозрачным электродом, а затем сверху на монослой нанести еще один электрод. Тогда к монослою можно приложить электрическое поле и наблюдать за сдвигом полос оптического поглощения вещества или измерять туннельный ток во внешней цепи

и в адсорбционно-активной среде (н-пропаноле) (б).

1000.)

инициирование крейзов, II - рост крейзов, III - уширение

до наноразмеров.
Перемешать компоненты системы до получения однородной смеси.
Необходимо

Стадии получения

больших значениях деформации в адсорбционно-активной жидкости, на различных стадиях

жидкости, составляющие которой имеют разный молекулярный вес. Стрелками указано

новых видов наноматериалов:



Пористые полимерные сорбенты.
Полимерные разделительные мембраны.

всех атомов (ионов) в системе.

Взаимодействие между атомами задаётся набором

наночастицы был вырезан электронейтральный фрагмент Al2O3 из α-Al2O3.

Наночастица отжигалась

изменения коэффициента диффузии;

Изучения эффектов кластерообразования.

при строительстве

на машину только наличием четырех «колес» и способом передвижения.

Рама с вращающимися колесами.

водорода;
Розовый – атом бора;
Жёлтый – атом серы.