Регистрация / Вход
Прислать материал

Научные основы дизайна асимметричных нанесенных кислородпроводящих мембран на пористых металлических подложках

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.740.11.0852

Выполнение НИР должно обеспечивать достижение научных результатов мирового уровня, подготовку и закрепление в сфере науки и образования научных и научно-педагогических кадров, формирование эффективных и жизнеспособных научных коллективов, развитие международного сотрудничества в научно-технической сфере

Этапы проекта

1
28.06.2010 - 31.10.2010
1.1. Проведение анализа научно-технической литературы и других материалов, относящихся к теме проекта.
1.2. Проведение патентных исследований по процессам в мембранных реакторах в соответствии с ГОСТ Р 15.011-96.
1.3. Выбор и обоснование принятого направления исследований и способов решения поставленных задач.
1.4. Проведение исследований по определению оптимальных характеристик (пористость, состав, транспортные свойства) материалов используемых для нанесения в виде функциональных тонких слоёв (Сл-2, Сл-3, Сл-4) с использованием физико-химических методов (электронная микроскопия высокого разрешения с элементным анализом, рентгенофазовый анализ, ЭСДО, метод дифференцирующего растворения, изотопный обмен кислорода), выбор перспективных составов для дальнейших исследований.
1.5. Проведение исследований по определению оптимального соотношения материалов наноструктурированных оксидных фаз в нанокомпозитных материалах слоев (Сл-2, Сл-3, Сл-4) с использованием комплекса физико-химических методов (эллипсометрия, просвечивающая электронная микроскопия высокого разрешения с элементным анализом).
Развернуть
2
01.11.2010 - 30.11.2010
2.1. Проведение исследований по влиянию метода нанесения функциональных слоев Сл-2, Сл-3, Сл-4 на пористые металлические носители Сл-1 (метод электрофоретического осаждения, трафаретная печать, механическая пропитка), выбор методов перспективных для дальнейшего использования.
2.2. Проведение исследований по влиянию метода спекания (радиоционнотермическое спекание, под воздействием микроволнового излучения, под воздействием лазерного излучения, термическое спекание) на формирование функциональных слоев Сл-2, Сл-3, Сл-4 на пористых металлических носителях Сл-1, выбор методов перспективных для дальнейшего использования.
2.3. Анализ полученных результатов, выбор и обоснование принятого направления исследований и способов решения поставленных задач.
2.4. Синтез порошков нанокомпозитных наноструктурированных оксидных материалов используемых для нанесения в качестве слоев Сл-2, Сл-3, Сл-4 для изготовления ассиметричных кислородпроницаемых мембран на пористых металлических носителях.
Развернуть
3
01.01.2011 - 31.07.2011
3.1. Разработка метода приготовления асимметричной нанесенной кислородпроводящей мембраны на пористом металлическом носителе для процессов выделения кислорода из газовых смесей и каталитических процессов селективной трансформации метана в синтез-газ.
3.2. Изготовление лабораторного образца ассиметричной кислородпроницаемой мембраны на пористом металлическом носителе состоящего из Сл-1, Сл-2, Сл-3 и Сл-4.
3.3. Разработка методики определения кислородной проницаемости лабораторного образца ассиметричной кислородпроницаемой мембраны на пористом металлическом носителе.
Развернуть
4
01.08.2011 - 30.11.2011
4.1. Проведение исследований по оценке структурных и текстурных характеристик полученных мембран, их кислородной проницаемости (в процессе обогащения потока углекислого газа кислородом выделяемом из воздуха), термохимической и механической стабильности при различных температурах и градиентах химического потенциала кислорода.
4.2. Сопоставление результатов экспериментов, уточнение данных. Проведение дополнительных каталитических испытаний и измерения физико-химических свойств, необходимых для уточнения полученных закономерностей.
4.3. Проведение исследований каталитической активности наноструктурированных катализаторов используемых для приготовления Сл-4 в реакции трансформации углеводородных топлив в синтез-газ (селективное окисление метана, паровая конверсия метана, углекислотная (кислородно-углекислотная) конверсия метана, автотермический реформинг ацетона)
Развернуть
5
01.01.2012 - 31.07.2012
5.1. Проведение исследований по влиянию градиента химического потенциала кислорода и концентрации реакционной смеси на каталитические свойства ассиметричной кислородпроводящей мембраны на пористом металлическом носителе в мембранном реакторе в реакции смешанной кислородно-углекислотной конверсии метана в синтез-газ, в том числе при длительных испытаниях.
5.2. Разработка методики каталитических испытаний лабораторного образца ассиметричной кислородпроницаемой мембраны на пористом металлическом носителе в мембранном реакторе в реакции смешанной кислородно-углекислотной конверсии метана в синтез-газ при различных градиентах потенциала кислорода и различных концентрациях реакционной смеси.
5.3. Разработка экспериментального образца мембранного реактора для испытаний лабораторных образцов ассиметричных кислородпроницаемых мембран на пористых металлических носителях.
5.4. Разработка программы внедрения результатов НИР в образовательный процесс.
Развернуть
6
01.08.2012 - 15.12.2012
6.1. Построение математической модели каталитического процесса в мембранном реакторе разработанного типа (с учетом данных по изотопному обмену кислорода на этих системах, оценки диффузионной подвижности кислорода с помощью изучения релаксации проводимости и динамики потери веса при изменении состава газовой фазы), для оптимизации конструкции мембран и реакторов при последующем масштабировании.
6.2. Оценка полноты решения задач и эффективности полученных результатов в сравнении с современным научно-техническим уровнем.
6.3. Анализ и обобщение результатов исследований.
6.4. Разработка научно-методических материалов для курса лекций, проведения практикумов и лабораторных работ на тему «исследование реакционной способности, диффузионной подвижности и транспортных характеристик кислорода, в материалах, используемых для создания мембран».
6.5. Проведение каталитических испытаний разработанного типа ассиметричной кислородпроводящей мембраны на пористом металлическом носителе в разработанном мембранном реакторе в реакциях трансформации углеродных топлив в синтез-газ (селективного окисления метана, паровой конверсии метана, автотермический реформинг ацетона).
Развернуть

Программа

Программа "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России" на 2009 - 2013 годы

Программное мероприятие

1.1 Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров
Продолжительность работ
2010 - 2012, 30 мес.
Бюджетные средства
6 млн
профинансировано
Продолжительность работ
2010 - 2012, 30 мес.
Бюджетные средства
7,8 млн
Организация
ИОНХ РАН
профинансировано
Продолжительность работ
2010 - 2012, 30 мес.
Бюджетные средства
10,5 млн
Организация
ИСАН
профинансировано
Продолжительность работ
2010 - 2012, 30 мес.
Бюджетные средства
8 млн
Организация
МИЭТ
профинансировано
Тема
«Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров, принимающих участие в 7-й Рамочной Программе Евросоюза в области технических и естественных наук»
Продолжительность работ
2010 - 2012, 30 мес.
Бюджетные средства
15 млн
Количество заявок
67
Тема
«Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров в области cистемной биологии, биоинформатики и промышленной биотехнологии совместно с научными организациями Германии».
Продолжительность работ
2010 - 2012, 29 мес.
Бюджетные средства
15 млн
Количество заявок
30
Тема
Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров совместно с малыми инновационными предприятиями в области энергосбережения
Продолжительность работ
2010 - 2012, 28 мес.
Бюджетные средства
15 млн
Количество заявок
72
Тема
Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров совместно с малыми инновационными предприятиями в области информационно-телекоммуникационных технологий
Продолжительность работ
2010 - 2012, 28 мес.
Бюджетные средства
15 млн
Количество заявок
65
Тема
Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров совместно с малыми инновационными предприятиями в области высокотехнологичной медицинской техники
Продолжительность работ
2010 - 2012, 28 мес.
Бюджетные средства
15 млн
Количество заявок
52