Водородная энергетика. Каталитические материалы и технологии получения, хранения, транспортировки и применения водорода и водородсодержащих смесей

В ходе работы были приготовлены катализаторы и проведены экспериментальные исследования их каталитических свойств и физико-химических характеристик. Построена численная модель динамики наночастиц в водород-метановых смесях, использованная для проектирования реактора конверсии алканов. Изучены характеристики нанодисперсных порошков с частицами размеров 2 – 10 нм оксида алюминия с атомами Fe на поверхности наночастиц. Результаты проведенных исследований серии образцов Me/Al2O3 (Me=Cr, Fe) синтезированного оксида алюминия были использованы в поиске катализатора дегидрирования легких алканов. В частности, синтезированный ок-сид алюминия с атомами Cr на поверхности наночастиц был испытан в лазерной конверсии природного газа в водород. Синтезированы и детально охарактеризованы материалы кислородных электродов твердооксидных топливных элементов/электролизеров, кислородпроводящих мембран на основе различных оксидов и их нанокомпозитов. Изучены текстурные и структурные свойства, а также общая проводимость материалов. Оптимизирована процедура синтеза таких материалов. Получена информация о структурных, текстурных и транспортных свойствах полученных материалов. Предложена методика синтеза фотокатализаторов получения водорода на основе графитоподобного нитрида углерода g-C3N4, модифицированного металлами (Pt, Pd) и сульфидами металлов (NiS, CuS). Изучены закономерности изменения состояния активного компонента от условий синтеза (природа предшественников, условия их термических обработок) для разработки технологии получения чистого водорода из аммиака. Разработаны катализаторы и функциональные материалы для получения водород-содержащего газа с улучшенными свойствами и структурой. Разработаны методики приготовления Ni- и Rh-содержащих катализаторов с регулируемым размером частиц.