Теоретические и экспериментальные исследованиz гидридных, боридных, керамических материалов, обладающих заданными физико-механическими и электрофизическими свойствами, в том числе в том числе, получаемых окислительным конструированием тонкостенной керамики

Разработан новый функционально-градиентный электролит δ-Bi₂O₃-0,15 мас.% B₂O₃/GDC, устойчивый в восстановительной среде (H₂ и CO), для расплавно-оксидных топливных элементов (РОТЭ). Измерены вольт-амперные характеристики топливной ячейки (H₂)|Ni-50 мас.%GDC|GDC/Bi₂O₃-0,15 мас.% B₂O₃|Pt|(O₂), где в качестве топлива и окислителя использовались водород и кислород воздуха соответственно. Мощность топливной ячейки составила 36 мВт•см⁻² при 750°С и толщине слоя GDC 0,5 мм. Мощность топливной ячейки может достигать значения 560 мВт•см⁻² при толщине слоя GDC 30 мкм. Разработаны новые мембранные материалы Cu₂V₂O₇ - 20 мас.% CuV₂O₆ и NiV₂O₆ - 25 мас.% V₂O₅ с кислородной селективностью / >103 и проницаемостью 1,1∙10⁻⁹ моль•см⁻¹•сек⁻¹ при 700°С. Установлены кинетические закономерности процесса переноса кислорода в этих мембранных материалах. Установлены механизмы ускоренного высокотемпературного окисления меди в контакте с PbO и TeO₂ на воздухе. Показано, что окисление меди в системе Cu-PbO-O₂ происходит по параболическому временному закону с константой скорости 7,2•10⁻⁵ кг²м⁻⁴с⁻¹ при 790°С; в системе Cu-TeO₂-O₂ - по линейному временному закону с константой скорости 4,5 • 10⁻⁴ кг•м⁻²•с⁻¹ при 650°С. Разработан нанокатализатор NiCo-Gd₀,₁Ti₀,₁Zr₀,₁Ce₀,₇O₂ с биметаллическим активным компонентом (Ni:Co = 80:20), который может применяться в реакциях углекислотной конверсии (УКМ) и парциального окисления метана (ПОМ) при 900°С. Конверсия метана и углекислого газа, а также выход СО и Н₂ при соотношении H₂/CO = 1(УКМ) или 2(ПОМ) достигали значений более 90%. Установлены закономерности формирования композитных наноструктур на основе бескислородного графена и оксидов алюминия, вольфрама, кобальта, молибдена, никеля, церия и циркония с содержанием углерода менее 2 мас.%. Разработан способ синтеза композитных графен - NiО - наноструктур с магнитными свойствами, которые могут найти применение в микроэлектронике.