Registration Number
0824U001423, PhD dissertation
Status
Доктор філософії
Date
21-06-2024
popup.evolution
o
Title
CuFe2O4/reduced graphene oxide nanocomposites: synthesis, structural, morphological and electrochemical properties.
Author
Mykola A. Hodlevskyi,
popup.head Volodymyr O. Kotsyubynsky
popup.opponent Yuriy B. Khalavka
popup.opponent Volodymyr H. Khomenko
popup.review Volodymyr I. Mandzyuk
popup.review Lybov S. Yablon
popup.rada
Vasyl Stefanyk Precarpathian National University
Description
Об’єкт дослідження: вплив умов гідротермального синтезу на струк¬турні, морфологічні властивості ком¬позитних наносистем на основі CuFe2O4 та відновленого оксиду й електрохімічні властивості цих композитів при їх використанні як електродів гібридних суперконденсаторів. Мета і завдання роботи: виявлення закономірностей впливу умов синтезу (величина рН реакційного середовища) на структурні (розміри кристалітів, параметри кристалічної структури), морфологічні (величина питомої площі поверхні, розподіл пор за розмірами) параметри CuFe2O4 / відновлений оксид графену на питому зарядову ємність електродів на основі цих матеріалів в протонному лужному електроліті. Опис методології/методики дослідження. Для досягнення мети поставлених задач використовувалися взаємодоповнювальні та взаємоконтролювальні методи, а саме: Х-променевий аналіз, низькотемпературна адсорбційна порометрія, раманівська спектроскопія, месбауерівська спектроспопія, потенціодинамічний метод. Спеціальні інструменти та апаратура: дифрактометра Shimadzu XRD-7000, Х-променевий флуоресцентний спектрометр Expert 3L, раманівський спектрометр Horiba Jobin-Yvon T64000,Сорбометр NOVA Quantachrome 2200е, месбауерівський спектрометр з азотним кріостатом MS-1104Еm, потенціостат-гальваностат Autolab PGSTAT 12/FRA – 2.Програмне забезпечення, яке використовувалось під час опрацювання отриманих даних або для проведення дослідження: Match!3, Quantachrome NovaWin 11.0., FRA2, ZView-2, OriginPro 2018, MS Excel 2016. Теоретичні і практичні результати: основа для створення технологічних рекомендацій проектування та отримання електродних матеріалів нового класу для пристроїв накопичення і генерації електричної енергії.Новизна: запропоновано та відпрацьовано методику сумісного синтезу нанокомпозитів CuFe2O4/відновлений оксид графену гідротермальним методом з використанням NaOH, водночас як регулятора рН та ініціатора нуклеації шпінельної фази, так і відновного агента для оксиду графену. Досліджено вплив умов сумісного гідротермального синтезу на структурно-морфологічні властивості, а також на взаємозв’язок морфології та магнітної мікроструктури композитів CuFe2O4 / відновлений оксид графену. Побудовано модель нуклеації фази CuFe2O4 з розчину, який містить гідрокомплекси міді та заліза за умови варіації рН реакційного се¬ре¬до¬вища при додаванні розчину гідроксиду натрію. Простежено перебіг процесу відновлення оксиду графену водним розчином NaOH та досліджено вплив наявності в реакційному середовищі не¬га¬тив¬но заряджених частинок оксиду графену на формування частинок фази CuFe2O4.
Встановлено взаємозв’язк морфології матеріалу та його питомих ємнісних параметрів за умови розділення вкладів електростатичного та фарадеївського механізмів накопичення заряду в загальну ємність. Ефективність впровадження: отримані матеріали мають перспективу використання у пристроях генерації та накопичення електричної енергії. Галузь використання: енергетика, електроніка, матеріалознавство.
Registration Date
2024-04-03
popup.nrat_date
2024-06-26 / 2026-07-09
