Разработка наноструктурированных функциональных материалов для процессов получения и преобразования возобновляемого водорода

Объектами исследований являются наноструктурированные оксидные, гидроксидные, нитридные, углеродные и металлические материалы, включая их гибридные композиты, а также катализаторы для водородной энергетики и утилизации CO2. Цель работы заключалась в разработке основ дизайна и синтеза функциональных материалов, обеспечивающих преобразование энергии и экологически устойчивые процессы. Новизна заключается в создании мультифункциональных материалов с каталитической активностью, магнитными и сорбционными свойствами. Исследование расширяет представления о возможностях получения новых наноструктурированных материалов и их применении в области водородной энергетики. К основным достижениям исследования относятся следующие результаты: - разработаны катализаторы на основе MOF структур Cu-BTC, эффективные в электрохимическом выделении водорода; - синтезированы микротрубки ZnO с улучшенными фотоэлектрохимическими свойствами для электролиза воды; - получены сверхвысокоэнтропийные редкоземельные ортоферриты с уникальной активностью в термическом окислении водорода; - исследована возможность фотокаталитического восстановления CO2 до CO и CH4 с использованием модифицированного g-C3N4; - проведено исследование влияния старения коагеля ZrO2•nH2O на его фазовый состав и адсорбционные свойства. Установлено, что длительное старение приводит к улучшению структурных характеристик ZrO2 и повышению его эффективности в качестве носителя для катализаторов. Результаты применимы в водородной энергетике, переработке углеводородов и утилизации углекислого газа. В дальнейшем возможно масштабирование синтеза разработанных материалов и их внедрение в промышленные процессы для повышения эффективности и сокращения углеродного следа.