Реєстраційний номер
0219U102136,
0119U102157
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Інтерметаліди f-елементів як матриці для зберігання водню
Назва етапу роботи
Керівник роботи
Гладишевський Роман Євгенович, Доктор хімічних наук
Дата реєстрації
19-12-2019
Організація виконавець
Львівський національний університет імені Івана Франка
Опис етапу
Об’єкт дослідження – гідриди інтерметалічних сполук зі структурою типу Mo2FeB2, представників структурної серії Rm+nTm+nGan (де R – рідкісноземельний метал, T – d-метал) та сплавів твердого розчину UNiAl1-xGax.
Мета дослідження – пошук сполук з оптимальними водень-сорбційними властивостями та виведення алгоритмів цілеспрямованого керування цими властивостями.
Синтезовано сплави Ho2Ni2-xIn (x = 0–0,3), Ho2Ni2InxX1-x (X = Al, Ga, Sn, Sb) та Rm+nTm+nGan (R = рідкісноземельний метал, T = Co, Ni; m = 1, 2; n = 1), і окремі представники досліджено на предмет водень-сорбційних властивостей. Синтезовано гідриди сполук Ho2Ni1,7In, Ho2Ni2In0,9Al0,1 (структурний тип Mo2FeB2), Tb2Co2Ga, Tb2Ni2Ga (структурний тип W2CoB2) та Tb3Co3Ga (структурний тип W2CoB2). Методами рентгеноструктурного аналізу встановлено вплив гідрування на металічну матрицю, запропоновано моделі кристалічної структури синтезованих гідридів.
На прикладі сполук зі структурою типу Mo2FeB2 показано сприятливий вплив легування алюмінієм на динаміку гідрування та важливу роль вмісту
d-металу на стехіометрію гідриду. Для сполук структурної серії Rm+nTm+nGan продемонстровано роль природи d-металу на водень-сорбційні властивості.
Дослідження гідридів твердого розчину UNiAl1-xGax показало, що заміщення у положенні атомів p-елементів впливають на характер модифікації кристалічної структури внаслідок гідрування, що в свою чергу має визначальний вплив на зміни фізичних властивостей.
Отримані результати дозволяють спростити цілеспрямований пошук сполук з заданими водень-сорбційними властивостями.
Опис продукції
На прикладі сполук Ho2Ni1,7In та Ho2Ni2In0,9Al0,1 (структурний тип Mo2FeB2) продемонстровано вплив кожного складового компонента на характер гідрування фаз: розташування атомів f-елемента визначає характер збільшення елементарної комірки, вміст Ni визначає кількість поглиненого водню, а заміщення In на Al зумовлює вищу швидкість процесу гідрування. На прикладі сполук Tb2Co2Ga та Tb2Ni2Ga (структурний тип W2CoB2) показано, що вміст Co сприяє швидшому процесу гідрування та більшому вмісту гідрогену у гідриді. Запропоновано структурні моделі для гідридів сполук Ho2Ni2In0,9Al0,1, Tb2Co2Ga та Tb3Co3Ga, у яких атоми гідрогену передусім розташовані у тетраедрах, утворених атомами f і d-елементів. Сполука Tb3Co3Ga найбільше відповідає вимогам до ефективних матриць для зберігання водню. Дослідження гідридів та дейтеридів твердого розчину UNiAl1-xGax показало, що заміщення у положенні атомів p-елементів впливають на характер модифікації кристалічної структури внаслідок гідрування, що в свою чергу має визначальний вплив на зміни фізичних властивостей.
Отримані результати сприяють ефективному цілеспрямованому пошуку сполук із заданими водень-сорбційними властивостями.
Автори роботи
Лаврів Олена Ігорівна
Міліянчук Христина Юріївна
Саідов Назар Русланович
Токайчук Ярослав Олексійович
Додано/оновлено в НРАТ
2020-04-02
