ОТЧЕТ О НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЕ, проведенной в рамках годового этапа государственного задания №3.4639.2017/ВУ на выполнение работы «Организация проведения научных исследований» (промежуточный)

В связи с серьезной актуализацией проблемы развития водородной энергетики возрастает интерес как к проблеме получение водорода из нетрадиционных соединений (углеводородов), так и проблеме его регистрации (детектирования) в различных, в том числе осложненных по температурному режиму и составу агрессивной среды условиях. Электро- и фото-стимулированное расщепление воды является одним из наиболее актуальных способов получения водорода. В рамках этой общей проблемы особая роль отводится поиску и созданию достаточно дешевых и эффективных каталитических материалов, способных заменить дорогостоящие металлические катализаторы платиновой группы. В ходе выполнения этапа задания исследованы закономерности формирования ряда перспективных наноструктурированных тонкопленочных покрытий, содержащих халькогениды (MoSx, MoSex, WSex) и оксиды переходных металлов (W, Mo), а также аморфный углерод (а-С) при использовании метода импульсного лазерного осаждения. Рассмотрены различные варианты реализации осаждения лазерного факела в инертной и реактивной газовой среде. Выявлены характеристики и условия получения тонкопленочных материалов, в том числе гибридных, обладающих высокой каталитической активностью в реакции выделения водорода из кислотных растворов. Исследованы особенности применения таких материалов в качестве носителя для эффективных нано- структурированных платиновых катализаторов. Изучено влияние структурного и химического состояния тонкопленочных оксидов вольфрама на сенсорные характеристики полупроводниковой структуры WOx/SiC, перспективной для детектирования водорода при повышенных температурах. Исследованы особенности функционирования этой структуры при использовании внешнего источника питания и без такового за счет «внутренней» эдс. Показана возможность создания компактного и эффективного полупроводникового сенсора водорода для регистрации этого газа при температурах ~350°C без дополнительных источников питания.