Разработка инновационных технологий утилизации отходов энерго-металлургического комплекса с получением уникальных структур для модификаторов различных материалов, эффективных адсорбентов, каталитических систем, средств доставки лекарств, электродов для электрохимических источников тока, водородных топливных элементов и суперконденсаторов (2 этап)

Объектом исследования являются углеродные и силикатные наноструктуры, выделяемые из отходов производства и имеющие широкий спектр применений. Цель работы – выделение углеродных и силикатных мезопористых наноразмерных материалов из отходов производства предприятий энерго-металлургического комплекса и их использование для формирования уникальных углеродных наоструктур. Данное направление является весьма актуальным ввиду перспективности применения этих структур в качестве эффективных адсорбентов, материалов для электродов электрохимических источников тока, материалов для газовых фильтров, материалов для хранения водорода. В процессе выполнения НИР проводились экспериментальные и теоретические исследования отдельных составляющих отходов производства и были получены следующие результаты: 1) Выделены мелкодисперсные силикатные сферы из рукавной пыли и проведена карбонизация углеродсодержащих жидкостей на их основе. 2) Получены углеродные микро- и наноструктуры из рукавной пыли и проведена оценка величины их удельной поверхности, получена информация по фазовому составу и проведен элементный анализ. 3) Разработана лабораторная методика очистки рукавной пыли от серы и фосфора с целью ее применения в качестве модифицирующей добавки. 4) Выполнены теоретические расчеты физической адсорбции водорода в углеродных нанопорах. Установлена возможность их применения в качестве адсорбентов при различных температурах. Также промоделировано прохождение ионов через поры в стенках модельных фениновых нанотрубок для оценки их применения в качестве материала для анодов.