Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка принципов и методов создания наноструктурированных функциональных полимерных и композиционных полимерных материалов принципиально нового типа для использования в технических устройствах и конструкциях.

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Выполнение этапа проекта
Проект
02.434.11.2001
Организация
ИНХ СО РАН

Разработка принципов и методов создания новых типов наноструктурированных функциональных полимеров и композиционных полимерных материалов для сенсорных, опто- и фотоэлектронных устройств.

Этапы проекта

1
15.04.2005 - 15.08.2005
2
16.08.2005 - 09.12.2005
- разработаны и проверены две схемы синтеза новых типов наноструктурированных функциональных не-органических углерод- и фторуглеродсодержащих полимеров, композиционных и гетеро-композиционных (гибридных) полимерных материалов для фотосенсорных и электроаналитических применений, а также для сорбционных и каталитических процессов;
- получены нанокомпозиты (НКМ) на основе полупроводников типа AIIIBV, кремния, углеродных и фторуглеродных материалов (ФУМ) с предполагаемыми фотосенсорными свойствами;
- показано, что полученные двумя методами НКМ на основе систем “ФУМ – кремний – сажа”, а также “сенсорный материал (InSb, InAs, GaAs) – ФУМ – терморасширенный графит”, с реализованным поверхностным углеродным токосъемом имеют низкое омическое сопротивление;
- изготовлены 5 макетов мембранных ионометрических электродов на базе НКМ c сурьмяной кислотой, построены рабочие характеристики датчиков по Li+, Na+, K+, и Ca2+;
Изготовлены и испытаны:
- 4 макета амперометрических электродов на основе НКМ-мем-бран на жидком и полимерном электролитах;
- экспериментальные образцы толстоплёночных НКМ-электродов и показана их чувствительность при ИВА-определении Pb, Cu и Zn в природных водах на уровне 10 – 50 мкг/литр;
- новые типы эффективных гранулированных НКМ-катализаторов типа УКН-2 для разложения хлората и гипохлорита лития в растворах LiCl;
- наработаны и испытаны
опытные партии 5 основных типов гранулированных НКМ-сорбентов НУМС-О и НУМС-К(Sb) для процессов очистки растворов литиевых солей от натрия и кальция
- найденные решения по новым нанокомпозитным полимерным материалам с сенсорными, сорбционными и каталитическим свойствами являются патентоспособными.
Развернуть
3
01.01.2006 - 30.06.2006
Получены нанокомпозитные материалы (НКМ) на основе полупроводников . Разработаны и испытаны опытные образцы лабораторных макетов тонкопленочных термопар в нанокомпозитных системах “Sb + ТРГ(сажа) / Bi + ТРГ(сажа)” и “InSb + ТРГ + ФУМ / InAs + ТРГ + ФУМ”. Показано, что обе термопарные НКМ-системы имеют хороший коэффициент термоЭДС ~ 17-18 мкВ/град и почти линейные рабочие функции от 25 до 95 оС .
Разработаны оптимизированные методы укрупненного лабораторного синтеза матриц УУНКМ и УФУНКМ, а также сорбентов и ионообменников на их основе. Выполнены поисковые НИР и разработаны новые типы порошкообразных нанокомпозитных катализаторов типа УФУНКН-1 и НКМ-КРГ .Найденные решения по новым нанокомпозитным материалам с термосенсорными, сорбционными и каталитическим свойствами являются патентоспособными.
Разработаны и испытаны 6 лабораторных образцов (макетов) нанокомпозитных сенсоров мембранного типа на жидком электролите и на полимерном электролите для определения водорода в смесях с аргоном и воздухом, а также кислорода в смесях с аргоном. Показано, что композиционные НКМ-электроды, в состав которых входят наноразмерные частицы углеродных материалов, а также тонкодисперсные платина или палладий, перспективны для создания эффективных амперометрических датчиков на водород. Испытания композиционных НКМ-электродов в лабораторных макетах сенсора типа Кларка для обнаружения растворенного кислорода показали возможность выделения сигнала, зависящего от наличия кислорода в газовой среде.
Развернуть
4
01.07.2006 - 30.11.2006
- оптимизированы методы укруп-ненно-лабораторного синтеза основных выбранных дтрех типов перспектив-ных исходных материалов – фторуглеродного материала ФС, фтороксида графита ФОГ-Э и терморасширенного графита (ТРГ). Наработаны лабора-торные партии неорганических полимерных наноструктурированных гете-рокомпозитов, изготовлены лабораторные образцы двух типа тонкопленоч-ных макетов НТСП-ИК-сенсоров и преобразователей ИК-излучения на осно-ве выбранных нанокомпозитов и проведены лабораторные испытания их электрофизических параметров. Исследован комплекс физико-химических свойств выбранных перспективных трех типов лабораторных модельных об-разцов новых нанокомпозитных сорбентов, ионообменников и катализаторов и разработано теоретическое описание сорбционной и каталитической актив-ности этих материалов. Оптимизированы методы лабораторного синтеза, наработаны лабораторные партий выбранных четырех типов полимерных наноструктурированных гетерокомпозитов, изготовлены четыре выбранных типа перспективных модельных лабораторных образцов (макетов) высоко-пористых мембранных электрохимических сенсоров и электродов пленоч-ного типа и исследованы их электроаналитеские характеристики при инвер-сионном вольтамперометрическом определении микроколичеств ртути и тяжелых металлов (Zn, Cd, Pb), потенциометрическом определении щело-чных и щелочноземельных металлов в водных средах, а также для ампе-рометрического определения кислорода, водорода в газовых средах.
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники" на 2002-2006 годы

Программное мероприятие

1.2 Проблемно-ориентированные поисковые исследования фундаментального характера
Продолжительность работ
2008, 3 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
профинансировано
Продолжительность работ
2018 - 2020, 34 мес.
Бюджетные средства
90 млн
Организация
ИНЭОС РАН
профинансировано
Тема
Разработка принципов и методов создания наноструктурированных функциональных полимерных и композиционных полимерных материалов принципиально нового типа для использования в технических устройствах и конструкциях
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
6 млн
Количество заявок
19
Тема
Наноструктурированные функциональные полимерные и композиционные материалы для использования в стоматологии и медицине.
Продолжительность работ
2008, 2 мес.
Бюджетные средства
2,5 млн
Количество заявок
3
Тема
Наноструктурированные функциональные полимерные системы.
Продолжительность работ
2008, 3 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Количество заявок
2
Тема
Разработка основ технологии производства оптически прозрачных полимерных и композиционных полимерных электролюминесцентных материалов для новых типов эффективных светодиодных устройств.
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
10 млн
Количество заявок
3
Тема
Разработка новых гибридных биосовместимых материалов и изделий на основе полимерных конструкций с наноструктурированными покрытиями для направленного остеогенеза.
Продолжительность работ
2008 - 2009, 14 мес.
Бюджетные средства
20 млн
Количество заявок
1