Реєстраційний номер
0218U002321,
0115U003257
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Синтез і кристалохімія нових інтерметалічних сполук з функціональними властивостями
Назва етапу роботи
Керівник роботи
Гладишевський Роман Євгенович,
Дата реєстрації
14-02-2018
Організація виконавець
Львівський національний університет імені Івана Франка
Опис етапу
Об'єкт дослідження - багатокомпонентні системи, що містять рідкісноземельні (лужні чи лужноземельні) метали, перехідні d-метали і p-елементи III-V груп періодичної системи, та індивідуальні хімічні фази, що в них утворюються. Предмет дослідження - фазові рівноваги в багатокомпонентних системах, діаграми стану, умови утворення фаз, концентраційні та температурні області їхнього існування, параметри синтезу, кристалічна та електронна структури, хімічний зв'язок, каталітичні, воденьсорбційні, електрохімічні, електротранспортні, термоелектричні та магнітні властивості, а також кристалохімічні особливості нових інтерметалічних сполук, закономірності, які пов'язують їхній склад, структуру та властивості. Мета проекту - одержання нових інтерметалічних сполук рідкісноземельних (лужних чи лужноземельних) металів, перехідних d-металів і p-елементів III V груп періодичної системи, що стануть основою матеріалів із комплексом функціональних властивостей. Проект передбачає фізико-хімічне дослідження діаграм стану багатокомпонентних систем, визначення кристалічної структури сполук, що в них утворюються, а також вивчення комплексу їхніх хімічних і фізичних властивостей. Методи дослідження - синтез сплавів в електродугових, високочастотних і муфельних печах (пряма взаємодія компонентів, синтез через лігатури, багатостадійний твердофазний синтез з утворенням проміжних фаз, ампульний синтез), термічна обробка зразків у муфельних і трубчатих печах, диференціальна скануюча калориметрія, диференціальний термічний аналіз, рентгенофазовий аналіз, мікроструктурний аналіз, рентгеноспектральний аналіз, рентгеноструктурний аналіз (методи полі- та монокристалу), розрахунок електронної структури, дослідження каталітичної здатності сплавів як конверторів, визначення хроновольтамперометричних характеристик електродних матеріалів, потенціометричний двозондовий метод для вимірювання електроопору та коефіцієнту Зеебека, відносний метод Фарадея для дослідження магнітної сприйнятливості, екстракційний метод для вимірювання намагніченості. Методами рентгенівського фазового та мікроструктурного аналізів побудовано ізотермічні перерізи діаграм стану 88 потрійних системи в повному або частковому концентраційному інтервалі, а також 24 квазіподвійних систем. Рентгенівськими методами монокристалу та порошку визначено кристалічну структуру 397 інтерметалідів, 11 інших неорганічних сполук, 44 комплексних сполук і 28 багатокомпонентних твердих розчинів, а також визначено електронну структуру та кількісні характеристики хімічного зв'язку для 28 неорганічних сполук. Відкрито низку нових структурних типів, створено карти локалізації інтерметалідів за фундаментальними параметрами. Систематизовано кристалографічні та кристалохімічні параметри, виведено алгоритм взаємозв'язку склад-структура-властивості для окремих класів неорганічних сполук. Для синтезованих сполук досліджено каталітичні, воденьсорбційні, електрохімічні, електротранспортні, термоелектричні та магнітні властивості. Термоелектричні і термометричні матеріали - тверді розчини на основі фаз напів-Гейслера TiNiSn1-xGax, V1-xTixFeSb, VTi1-xFeхSb і скутерудитів TixCo4Sb12, VxCo4Sb12, а також способи синтезу координаційних сполук купруму захищено патентами України. За тематикою наукового дослідження підготовлено та захищено 19 магістерських, 29 дипломних та 84 курсові (7 - магістри ІІ року навчання, 18 - магістри І року навчання і 59 - бакалаври) робіт, 2 докторські та 4 кандидатські дисертації, опубліковано 3 монографії у закордонних видавництвах (Walter de Gruyter, Elsevier), 2 монографії у вітчизняних видавництвах, 3 навчальні посібники, 184 статті (з них: 76 у виданнях, що індексуються базами даних Scopus та/або WoS і 108 у вітчизняних фахових виданнях), тези 217 доповідей на наукових конференціях (з них: тези 28 доповідей на конференціях, проведених за кордоном, і тези 189 доповідей на конференціях, проведених в Україні), отримано 8 патентів України на корисні моделі. Наукові результати використані під час читання загальних і спеціальних курсів для підготовки бакалаврів, спеціалістів і магістрів у галузі неорганічної хімії та кристалохімії. Одержані під час виконання НДР результати використані науковцями Інституту загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України, Інституту проблем матеріалознавства ім. І.М. Францевича НАН України.
Опис продукції
Фазові рівноваги у 88 потрійних систем за участю рідкісноземельних (лужних чи лужноземельних) металів, перехідних d-металів і p-елементів III-V груп періодичної системи в повному або частковому концентраційному інтервалі, а також 24 квазіподвійних систем. Кристалічна структура 397 інтерметалідів, 11 інших неорганічних сполук, 44 комплексних сполук і 28 багатокомпонентних твердих розчинів. Електронна структура та кількісні характеристики хімічного зв'язку для 28 неорганічних сполук.. Вдосконалені концепції поліангуляції багатокомпонентних систем, топологічної інваріантності та фрагментарної будови сполук, алгоритм взаємозв'язку склад-структура-властивості для окремих груп інтерметалідів. Кількісні характеристики каталітичних, воденьсорбційних, електрохімічних, електротранспортних, термоелектричних та магнітних властивостей синтезованих сполук, а також їхня кореляція з параметрами хімічного зв'язку. Сплави систем Pd-Ga-{Sn,Sb} є новими матеріалами для високоселективних і стабільних каталізаторів промислов
Автори роботи
Аксельруд Лев Гершович
Ардан Богдан Романович
Бабіжецький Володимир Станіславович
Белан Богдана Дмитрівна
Гвоздецький Володимир Ярославович
Горинь Андрій Маркіянович
Дзевенко Марія Віталіївна
Дмитрів Григорій Степанович
Жак Ольга Володимирівна
Завалій Ігор Юліанович
Заремба Василь Іванович
Зелінська Оксана Ярославівна
Каличак Ярослав Михайлович
Коник Марія Богданівна
Котур Богдан Ярославович
Левицький Володимир Олексійович
Лук'янов Михайло Юрійович
Маняко Микола Богданович
Мацелко Оксана Василівна
Мельниченко Наталія Олексіївна
Миськів Мар'ян Григорович
Михалічко Віталія Михайлівна
Ощаповський Ігор Валентинович
Павлюк Володимир Васильович
Павлюк Олексій Вікторович
Пукас Світлана Ярославівна
Ромака Віталій Володимирович
Ромака Любов Петрівна
Семусьо Наталія Зеновіївна
Сливка Юрій Іванович
Стадник Юрій Володимирович
Стельмахович Богдан Мирославович
Стеців Юлія Антонівна
Стецьків Андрій Остапович
Тарасюк Іван Іванович
Тиванчук Юрій Богданович
Токайчук Ярослав Олексійович
Шпирка Зіновія Михайлівна
Штендер Віталій Володимирович
Додано/оновлено в НРАТ
2020-04-02
