Звіт по науково-дослідній роботі. Манорик Петро Андрійович; Ільїн Володимир Георгійович. Нанокомпозитні пористі матеріали на основі діоксиду титану та вуглецю для технологій використання та акумулювання водню.

Реєстраційний номер

0215U007251, 0111U007235 , Науково-дослідна робота

Назва роботи

Нанокомпозитні пористі матеріали на основі діоксиду титану та вуглецю для технологій використання та акумулювання водню.

Назва етапу роботи

Керівник роботи

Манорик Петро Андрійович; Ільїн Володимир Георгійович,

Дата реєстрації

19-02-2015

Організація виконавець

Інститут фізичної хімії ім. Л.В.Писаржевського НАН України

Опис етапу

Mетодами низькотемпературної адсорбції азоту, РФС, СЕМ, РФА детально досліджені структурно-сорбційні властивості та елементарний склад активних титан-оксидних добавок полімерних мембран. Оцінено вплив концентрації протон генеруючої добавки на загальну та питому протонну провідність композитних полімерних мембран в залежності від концентрації протон генеруючої добавки та відносної вологості. Досліджено провідність композитних мембранних структур нафіон/TiO2 з концентрацією TiO2 1-3% при відносній вологості 20-70% при кімнатній температурі. Встановлено, що провідність таких структур підвищується при зростанні вологості та кількості TiO2 в нафіоні. На основі дослідження адсорбційних властивостей (азот, водень) нанопористих вуглецевих матеріалів (ВМ), одержаних в процесі піролізу (800 оС, Ar) природних органічних речовин (кісточкова шкаралупа сливи і персику) з подальшою кислотною (0,1 - 1,0 М НСl) і термопаровою активацією (Н2О, 750 - 850 оС), виявлено суттєвий вплив природи вихідної речовини, умов постсинтетичної активації на пористу структуру (Vмі - до 0,51см3/г, Sмі = 1550м2/г; Vсупермі - до 0,25см3/г, Sсупермі = 340м2/г; Vме - до 0,63 см3/г, Sме = 85м2/г) і адсорбцію водню (1,3 - 1,9 % ваг. при 77 К і 1 атм) в одержаних ВМ. Виявлено вплив природи металу в багатошарових Со/С і Ni/C нанокомпозитних волокнах, одержаних в процесі піролізу (1000 оС, Н2) і кислотної активації (НNO3) Со(ІІ)- і Ni(ІІ)фульватів, на пористу структуру і адсорбцію водню в нанотрубках (НТ) на їх основі, встановлено підвищення питомої адсорбції Н2 (від 9,4 до 18,1 мкг/м2 при 77К і 760 тор) на поверхні НТ на основі Ni/C-композиту за рахунок формування субмікропор в їх стінках.

Опис продукції

Оцінено вплив концентрації протон генеруючої добавки на загальну та питому протонну провідність композитних полімерних мембран в залежності від концентрації протон генеруючої добавки (доповані TiO2 1-3%) та відносної вологості 20-70%. Встановлено, що провідність таких структур підвищується при зростанні вологості та кількості TiO2 в плівці нафіону. Виявлено суттєвий вплив природи вихідної речовини, умов пост синтетичної активації на пористу структуру нанопористих вуглецевих матеріалів, одержаних в процесі піролізу природних органічних речовин та адсорбцію водню (1,3 - 1,9 % ваг. при 77 К і 1 атм). Показано вплив природи металу в багатошарових нанокомпозитних волокнах на пористу структуру і адсорбцію водню в нанотрубках на їх основі (від 9,4 до 18,1 мкг/м2 при 77К і 760 тор) за рахунок формування субмікропор в їх стінках. Одержані результати співвимірні зі світовими аналогами.

Автори роботи

Леоненко Є.В.
Тельбіз Г.М.
Філоненко С.М.
Щербань Н.Д.
Яремов П.С.

Додано/оновлено в НРАТ

2020-04-02