Разработка фундаментальных основ создания новых функциональных нанокомпозитных материалов для микробиологических топливных элементов

Цель проекта - разработка физико-химических основ создания высокоэффективных новых функциональных нанокомпозитных материалов для микробиологического топливного элемента (МТЭ) с биологическим катализатором Geobacter sulfurreducens, моделирование и исследование процессов на интерфейсе анод-био-нано и катод-нано в присутствии гибридного органо-неорганического электролита.Будут обоснованы и выбраны наиболее эффективные жидкофазные методы синтеза для изготовления нанокомпозитных материалов анода, катода и электролита:- нанокомпозитных материалов (оксидных, металл-оксидных) анода для увеличения эффективности передачи электронов от клетки Geobacter sulfurreducens к электроду МТЭ,- нанокомпозитных бесплатиновых материалов катода (гибридных) с высокой каталитической активностью по восстановлению кислорода с исследованием и моделированием электрофизических, электрохимических процессов на нанокомпозитном катоде МТЭ,- конкурентоспособной электролитной гибридной органо-неорганической мембраны с эффектом противообрастания с анодной стороны МТЭ, с низкой проницаемостью по кислороду, биологически инертной и с достаточной ионной проводимостью с исследованием и моделированием электрофизических, биохимических процессов.Будет проведено исследованием и моделирование механизма генерации биотока и условий переноса электронов на нанокомпозитный анод.