ОПТИМИЗАЦИЯ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СЛОЖНЫХ ОКСИДОВ Sr2(Ni, Mg, Fe)MoO6 КАК ПУТЬ СОЗДАНИЯ ПЕРСПЕКТИВНЫХ АНОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ И КАТАЛИЗАТОРОВ ДЛЯ ТВЕРДООКСИДНЫХ ТОПЛИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

Объектом исследования являются молибдаты стронция с содержанием никеля, магния и/или железа, а также композиты на их основе.Цель работы – подобрать оптимальные составы анодных материалов и катализаторов путем варьирования соотношения металлических компонентов в системе Sr2MMoO6 (M=Ni, Mg, Fe) и варьирования соотношения Ni и SrMoO4 в композитной системе с последующим изучением их физико-химических свойств.В результате проделанной работы были получены сложнооксидные соединения Sr2Mg1 xNixMoO6 (х=0.25; 0.5, 0.75) и Sr2Fe1-xNixMoO6, (х=0.95; 0.85;0.75), а также композитные системы Sr2Mg1-xNixMoO6 + ySrMoO4 (х=0.25,0.5, 0.75; y=15, 30 моль%) и Sr2Mg0.25Ni0.75MoO6 + yNiO (y=15, 30, 50, 70, 85 моль %), которые могут использоваться в качестве электродов в твердооксидных топливных элементах. Для нахождения наиболее перспективного состава анодного материала были проделаны эксперименты по исследованию устойчивости синтезированных материалов в восстановительной атмосфере, изучению их фазового состава, электротранспортных и микроструктурных свойств, а также проверена химическая и термическая совместимость с перспективным электролитным материалом La0.88Sr0.12Ga0.82Mg0.18O2.85. Двойной перовскит Sr2Mg0.25Ni0.75MoO6 зарекомендовал себя в качестве функционального анодного слоя, поскольку не реагирует с электролитом и проявляет хорошую окислительно-восстановительную устойчивость. Композитные материалы Sr2Ni0.75Mg0.25MoO6 + 30 моль % SrMoO4, и Sr2Ni0.75Mg0.25MoO6 + 85 моль % NiO (последний получен в растворе) могут применяться в качестве коллекторного анодного слоя благодаря высокой электронной проводимости. Доказано, что данные соединения перспективно использовать в топливных элементах в условиях углеводородного топлива, по причине их устойчивости в среде CO2 и способности препятствовать отложению углерода, который реагирует с решеточным кислородом. Наиболее перспективным катализатором для парциального окисления природного газа оказался композит состава Sr2Ni0.75Mg0.25MoO6 + 85 моль % NiO, полученный твердофазным смешением, поскольку при использовании данного материала степень конверсии природного газа составляла практически 100 %, а выход H2 и СО в соотношении 2:1 был достаточно высоким.