Создание селективных каталитически активных металлокерамических мембран на основе модифицированных пористых оксидов алюминия и титана.
Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.513.12.3017
Организация
ИНХС РАН
Руководитель работ
Ямпольский Юрий Павлович
Продолжительность работ
2008 - 2009, 14 мес.
Бюджетные средства
14,9 млн
Внебюджетные средства
2,1 млн
Разработка процессов получения модифицированных высокопористых оксидов алюминия и титана, а также металлокерамических нанокомпозитов на их основе, для создания высокоэффективных селективных каталитически активных мембран с рекордно высокой термической стабильностью.
Этапы проекта
1
11.08.2008 - 31.10.2008
Проанализирована научно-техническая литература, нормативно-техническая документация и другие материалы, по теме проекта. Оптимизирована методика подготовки поверхности подложки к окислению. Разработана лабораторная технология формирования мембран пористого оксида алюминия и титана с узким распределением пор по размерам и контролируемым средним диаметром пор. Исследовано влияние химического растравливания пленок пористого оксида алюминия в растворах кислот на пористую структуру образцов. Проведено исследование структуры пленок методами сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения, атомно-силовой микроскопии и спектроскопии КР, дифракции синхротронного излучения в областях малых и широких углов. Проведены патентные исследования по ГОСТ 15.011-96. Синтезированы образцы пленок пористых оксидов алюминия и титана.
2
01.11.2008 - 31.12.2008
Оптимизированы методы удаления металлической подложки в присутствии пленок анодных оксидов. Подобраны оптимальные условия для удаления барьерного слоя и создания газопроницаемых мембран. Степень удаления барьерного слоя контролировалась при помощи электронной микроскопии.
Разработана лабораторная экспериментальная установка для исследования газопроницаемости в широком интервале температур. Разработана методика проведения измерений гащопроницаемости и газоселективности на данной установке.
Проведено исследование зависимости проницаемости мембраны от параметров её структуры (параметры структуры контролировались двумя независимыми методами – капиллярная адсорбция-десорбция азота при 77К и электронная микроскопия высокого разрешения). Определена зависимость вкладов двух механизмов диффузии газа через мембрану (вязкостного и кнудсеновского потоков) от параметров структуры. Проведено исследование зависимости проницаемости мембран в широком температурном интервале. Исследована селективность мембран с использованием в качестве модельной смеси смесь водорода и аргона.
Разработана лабораторная экспериментальная установка для исследования газопроницаемости в широком интервале температур. Разработана методика проведения измерений гащопроницаемости и газоселективности на данной установке.
Проведено исследование зависимости проницаемости мембраны от параметров её структуры (параметры структуры контролировались двумя независимыми методами – капиллярная адсорбция-десорбция азота при 77К и электронная микроскопия высокого разрешения). Определена зависимость вкладов двух механизмов диффузии газа через мембрану (вязкостного и кнудсеновского потоков) от параметров структуры. Проведено исследование зависимости проницаемости мембран в широком температурном интервале. Исследована селективность мембран с использованием в качестве модельной смеси смесь водорода и аргона.
3
01.01.2009 - 30.06.2009
Разработаны методы модификации пористых мембран на основе оксидов алюминия и титана для получения нанокомпозитов. Изготовлены композитные газоплотные металлокерамические водород-селективные мембраны на основе нанокомпозитов Pd/Al2O3. Проведено исследование газоселективности водород-селективных мембран Pd/Al2O3 на газовых смесях (H2,/Ar).
4
01.07.2009 - 31.10.2009
Разработаны и созданы проточные катализаторы на основе нанокомпозитов Me/Al2O3, Me/TiO2 и MeOx/Al2O3, MeOx/TiO2. Исследована микроструктура, химический и фазовый состав нанокомпозитных мембран Me/Al2O3, Me/TiO2 и MeOx/Al2O3, MeOx/TiO2. Подготовка лабораторных регламентов процессов формирования композитных металлокерамических мембран на основе Al2O3 и TiO2.
Программа
Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы"
Программное мероприятие
1.3 Проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований и создание научно-технического задела в области индустрии наносистем
Продолжительность работ
2011 - 2012, 11 мес.
Бюджетные средства
13,5 млн
Организация
НИЦ "Курчатовский институт"
профинансировано
профинансировано
Продолжительность работ
2015 - 2018, 32 мес.
Бюджетные средства
34 млн
Организация
ФГБОУ ВО "СКГМИ (ГТУ)", СКГМИ (ГТУ)
профинансировано
профинансировано
Продолжительность работ
2012 - 2013, 12 мес.
Бюджетные средства
0,59 млн
профинансировано