Разработка и исследование новых материалов для ионпроводящих и электрокаталитических мембран, а также электродов и других структурных элементов керамических топливных ячеек

Изучены условия синтеза интерметаллидных фаз при селективном лазерном спекании/плавлении (СЛC/П) в Cu-Al-Ni системе в том числе при подогреве порошковой смеси до 300°С. Электронная и оптическая металлография, рентгеноструктурный анализ были использованы для исследования особенностей микроструктур интерметаллидных фаз в получаемых образцах в зависимости от условий лазерного синтеза и подогрева. Показана высокая спекаемость смеси стехиометрического состава и наблюдаемый в образцах на его основе эффект памяти формы (ЭПФ) по результатам измерения удельного электрического сопротивления. Кубические и почти сферические наночастицы TiN в диапазоне средних размеров от 20 до 125 нм синтезированы с помощью левитационно-струйного аэрозольного синтеза путем конденсации паров титана в потоке инертного газа с добавкой газообразного азота. Наночастицы охарактеризованы с помощью сканирующей электронной микроскопии, рентгеновской дифракции, измерения удельной поверхности, УФ-видимой спектроскопии, ИК-спектроскопии, спектроскопии комбинационного рассеяния света, рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии и вибрационной магнитометрии. Полученные наночастицы обладают ферромагнетизмом при комнатной температуре с максимальной намагниченностью до 2,5 Гс∙см³/г. Результаты показывают, что наблюдаемое ферромагнитное упорядочение связано с дефектными Ti-N структурами на поверхности наночастиц. Это предположение хорошо коррелирует с данными спектроскопических исследований. Октаэдрические и огрубленные сферические наночастицы In₂O₃ в диапазоне средних размеров от 30 до 300 нм были синтезированы путем левитационно-струйного синтеза при конденсации паров металлического индия в потоке газообразного гелия с добавкой кислорода/воздуха при нормальном и пониженном давлении окружающей среды. С помощью сканирующей электронной микроскопии, рентгеновской дифракции, измерения удельной поверхности, УФ-видимой спектроскопии, ИК-спектроскопии, спектроскопии комбинационного рассеяния света, рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии и вибрационной магнитометрии осуществлена характеризация синтезированных наночастиц. Полученные наночастицы обладают ферромагнетизмом при комнатной температуре с максимальной намагниченностью до 0,2 Гс∙см³/г. Результаты исследования указывают на доминирующую роль реальной микроструктуры наночастиц в их свойствах. Предполагается, что наблюдаемое ферромагнитное упорядочение может быть связано с собственными точечными дефектами на границе раздела структуры In/In₂O₃ такого композитного материала. Это предположение находится в хорошем соответствии с данными спектроскопических исследований синтезированных наночастиц. С помощью метода газовой хроматографии исследована кинетика каталитической реакции гидрирования гексадиена-1,5 на катализаторе, содержащем наночастицы меди. Рассчитаны константы скорости при различных температурах, энергия и энтропия активации. Исследована каталитическая активность модифицированных пиридином платино- и палладийсодержащих катализаторов селективного гидрирования, нанесенных на стекловолокнистую тканую основу.