Изучение инновационного синтеза микро- и наночастиц с контролируемым составом и структурой на основе микроволнового разряда в гиротронном излучении (промежуточный)

В 2022 году в рамках прикладной НИР проведены работы по масштабированию метода синтеза оксидных, нитридных и оксонитридных керамических материалов в микро- и нанодисперсном состоянии. Для исследования вопросов оптимизации процессов синтеза и увеличения количества синтезированного вещества проведены эксперименты на плазмохимическом стенде в смесях порошков металлов (Ti, Fe, Ni, Cu) и нитрида бора, представленного как в кубической, так и гексагональной формах (c-BN, h-BN), с добавлением в качестве катализатора водородосодержащих добавок. Эксперименты в смесях порошков различных металлов (Ti, Ni, Cu, Fe), использовании с трех размеров порошка диэлектрика гексагонального нитрида бора (70 нм, 500нм, 4 мкм) и трех типов водородосодержащих катализаторов показали, что основное влияние на количество синтезируемого вещества в плазмохимической реакции оказывает наличие и тип катализатора. Исследовался плазмохимический синтез в прессованных порошках в смесях α-Al2O3+AlN+Mg (Al2O3:AlN=2:1) и α/γ-Al2O3+ α-Si3N4+Al (Si:Al=3:4). Продемонстрирован синтез керамических микрочастиц (десятки мкм), состоящих из разных окислов и нитридов со сложной поверхностью. Проведена настройка микроволновой балансной диагностики с установкой новых СВЧ датчиков. Проведены первые исследования по новому режиму синтеза катализаторов с использованием инициатора. Эксперименты со смесью порошков Al2O3 и Pt показали, что взаимодействие частиц порошка с плазмой подпорогового микроволнового газового разряда приводит к покрытию микрочастиц носителя (Al2O3) наночастицами платины. Проведены первичные эксперименты по реактивации катализаторов. Проведено сравнение реактивированных катализаторов Pt/Al2O3 и контрольной серии стандартных свежеприготовленных катализаторов. Первичные данные позволяют сделать вывод, что применяемые методы могут быть использованы для реактивации катализаторов, однако соответствующие режимы требуют дальнейшей оптимизации. Из-за отсутствия финансирования проверка их на каталитическую активность в реакции дегидрирования метилциклогексана (с оформлением протокола) перенесен на 2 этап 2022 года.