Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка методов синтеза и исследование полиметаллических электрокатализаторов для перспективных энергосберегающих технологий

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.740.11.5084
Продолжительность работ
2009 - 2010, 14 мес.
Бюджетные средства
3,6 млн
Внебюджетные средства
0 млн

Информация отсутствует

Этапы проекта

1
20.07.2009 - 31.10.2009
1. Характеристика выполненных на этапе работ по созданию
продукции
1.1. Результаты работы на 1 этапе, в том числе: разработанные виды продукции (веществ / устройств / программных продуктов / технологий / методов и результатов исследований) с указанием их характеристик, полученных, в том числе, по результатам испытаний, оценка соответствия этих характеристик требованиям задания.
Выяснено, что наиболее перспективной методикой синтеза электрокатализаторов Pt1Ru1/С является генерирование смешанных коллоидных соединений Pt и Ru посредством гидролиза хлоридов PtIV и RuIII в присутствии неокисленного углеродного носителя. Получена и теоретически обоснована экспериментальная зависимость дисперсности активного компонента в электрокатализаторах Pt1Ru1/С от его поверхностной концентрации на носителях, что может использоваться для прогнозирования свойств нанесённых Pt-Ru частиц исходя из текстурных характеристик углеродного носителя. Предложена перспективная методика синтеза высокодисперсных электрокатализаторов Pt1Pd1Ru1/С, заключающаяся в осаждении смешанных коллоидных соединений металлов на носитель посредством гидролиза хлоридов PdII, PtII и RuIII. Показано, что наиболее перспективная методика синтеза электрокатализаторов PdAu/C включает в себя ионную адсорбцию трудно восстановимого катионного комплекса золота(III) на поверхности углеродного носителя, обеспечивающую образование высокодисперсных частиц Au, и последующее селективное нанесение Pd. Получаемые таким образом катализаторы PdAu/C содержат высокодисперсные биметаллические частицы с мономодальным распределением по размерам.
Впервые получены результаты по адсорбции полиэлектролита Nafion на углеродных материалах и показано, что адсорбция носит лэнгмюровский характер и затрагивает поверхность пор размером не менее 15-20 нм.
Выявлены корреляции между коррозионной устойчивостью углеродных материалов и их субструктурными свойствами. Показано, что углеродные материалы марки Сибунит (г. Омск) обладают более высокой устойчивостью к коррозии, чем коммерческие сажи типа Vulcan XC-72.
1.2. Новизна применяемых решений в сравнении с другими работами, родственными по тематике и целевому назначению и определяющими мировой уровень.
Принципиальным отличием разрабатываемых "коллоидных" методик синтеза катализаторов PtRu/C и PdPtRu/C от классических, предполагающих использование для стабилизации коллоидов стабилизирующих соединений, которые отравляют приготовленный катализатор, заключается в генерировании коллоидов постепенно и в присутствии адсорбента-носителя без применения соединений-стабилизаторов. Впервые предложена методика синтеза электрокатализаторов PdAu/C, включающая в себя катионную адсорбцию трудно восстановимого комплекса Au(III) на углеродном носителе и последующее нанесение Pd на поверхность высокодисперсных частиц Au.
1.3. Особенности исследования, разработки, метода или методологии проведения работы на отчетном этапе.
Для выявления влияния углеродных носителей на свойства электрокатализаторов был использован широкий спектр углеродных материалов, различающихся по морфологии углеродных зёрен, их текстуре и химическому состоянию поверхности. Основное внимание уделено отечественным углеродным носителям семейсва Сибунит, уже проявившему себя в качестве перспективного носителя для электрокатализаторов топливных элементов. Применение комплекса современных физических методов анализа и оригинальных подходов к приготовлению электрокатализаторов гарантирует достоверность и высокий уровень полученных результатов.
1.4. Объектов интеллектуальной собственности на 1 этапе не создано.
2. Области и масштабы использования полученных результатов
2.1. Области применения полученных результатов (области науки и техники; отрасли промышленности и социальной сферы, в которых могут использоваться полученные результаты или созданная на их основе инновационная продукция).
Полученные результаты будут применены для создания методик синтеза электрокатализаторов PtRu/C, PdPtRu/C и PdAu/C, а также каталитических слоев на их основе для анодов низкотемпературных топливных элементов. Область применения: создание новых портативных источников энергии для нужд населения, автомобилестроения и оборонной промышленности.
2.2. Ход практического внедрения полученных результатов.
НИР включает в себя выполнение трех студенческих дипломных работ и подготовку тремя аспирантами кандидатских диссертаций. Результаты НИР впоследствии будут использованы в курсах лекций Новосибирского государственного университета и Университета Страсбурга.
2.3. Оценка или прогноз влияния полученных результатов, товаров и услуг, созданных на основе полученных результатов, на подготовку и закрепление в сфере науки и образования научных и научно-педагогических кадров, достижение или превышение заданных индикаторов и показателей.
Все результаты НИР получены при активном участии студентов, аспирантов и молодых научных сотрудников. Средний возраст исполнителей работ составляет 31 год. Заданные на первый этап значения индикаторов и показателей достигнуты.
3. Выводы
На основании результатов исследования коррозионной устойчивости углеродных материалов для синтеза электрокатализаторов выбраны отечественные материалы марки Сибунит. Были определены наиболее перспективные методики приготовления электрокатализаторов на основании исследования влияния условий их синтеза на дисперсность, структуру и химический состав наночастиц активного компонента. Данные о диффузии и адсорбции полиэлектролита Nafion на углеродных материалах позволят направленно создавать высокоэффективные каталитические слои для топливных элементов.
Полученные на 1 этапе результаты обеспечивают основу для создания на последующих этапах выполнения НИР методик приготовления электрокатализаторов PtRu/C, PdPtRu/C и PdAu/C и методик приготовления высокоэффективных мембранно-электродных блоков на их основе.
Развернуть
2
01.11.2009 - 15.12.2009
1. Характеристика выполненных на этапе работ по созданию продукции
1.1. Результаты работы на 2 этапе, в том числе: разработанные виды продукции (веществ устройств / программных продуктов / технологий / методов и результатов исследований) с указанием их характеристик, полученных, в том числе, по результатам испытаний, оценка соответствия этих характеристик требованиям задания.
Разработаны лабораторные методики приготовления электрокатализаторов PtRu/C, PdPtRu/C и PdAu/C, позволяющие синтезировать электрокатализаторы, отвечающие требованиям п.4.3.1 технического задания, и обеспечивающие возможность создания катализаторов с регулируемыми наноструктурой, дисперсностью и составом полиметаллических частиц.
Проведенное охарактеризование электрокатализаторов, синтезированных по разработанным методикам и показано, что:
- катализаторы Pt1Ru1/C, синтезированные по разработанной методике, содержат биметаллические частицы с соотношением металлов Pt : Ru = 1 : 1 с мономодальным распределением по размеру и со средним диаметром 3 нм. Удельная площадь поверхности активного компонента в составе катализаторов 20 вес.% Pt1Ru1/C составляет 18.2 м2/г(кат.);
- катализаторы Pd1Pt1Ru2/C, синтезированные по разработанной методике, содержат триметаллические частицы с мономодальным распределением по размеру и средним диаметром 2 нм. Атомное соотношение благородных металлов на поверхности частиц составляет Pd : Pt : Ru = 1 : 1.3 : 2. Удельная площадь поверхности активного компонента в составе катализаторов 18 вес.% Pd1Pt1Ru2/C составляет 16.1 м2/г (кат.);
- катализаторы PdAu/C, синтезированные по разработанной методике, содержат биметаллические частицы со структурой «ядро-оболочка», причем «ядро» частиц обогащено золотом, а «оболочка» - палладием, способным адсорбировать водород и метанол. Биметаллические частицы в составе катализаторов PdAu/C имеют мономодальное распределение по размерам и средний диаметр 3-6 нм в зависимости от содержания металлов. Удельная площадь поверхности активного компонента в составе катализаторов 10вес.% Pd0.65Au0.35/C превышает 3.5 м2/г (кат.).
1.2. Новизна применяемых решений в сравнении с другими работами, родственными по тематике и целевому назначению и определяющими мировой уровень.
Оригинальность разработанных "коллоидных" методик синтеза катализаторов PtRu/C и PdPtRu/C заключается в том, что в отличие от классических методов, предполагающих использование для стабилизации коллоидов органических лигандов, блокирующих поверхность катализаторов, генерирование коллоидов реализуется постепенно без применения соединений-стабилизаторов в присутствии адсорбента-носителя. Впервые предложена оригинальная методика приготовления электрокатализаторов PdAu/C, основанная на последовательном нанесении на углеродный носитель высокодисперсных частиц золота методом катионной адсорбции трудновосстановимого комплекса Au(III) и селективной адсорбции анионных комплексов Pd на поверхность частиц Au.
1.3. Особенности исследования, разработки, метода или методологии проведения работы на отчетном этапе.
Для охарактеризования синтезированных электрокатализаторов был применен широкий набор современных физических и электрохимических методов исследования: рентгенофазовый анализ, просвечивающая электронная микроскопия высокого разрешения с одновременным элементным анализом, рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия, рентгенофлуоресцентный анализ, EXAFS, метод хемосорбции СО, предпотенциальное осаждение Cu, электроокисление адсорбированного монослоя СО. Применение вышеперечисленных методов обеспечивает высокий уровень НИР, не уступающий ведущим мировым исследованиям в данной области.
1.4. Объектов интеллектуальной собственности на 2 этапе не создано.
2. Области и масштабы использования полученных результатов
2.1. Области применения полученных результатов (области науки и техники; отрасли промышленности и социальной сферы, в которых могут использоваться полученные результаты или созданная на их основе инновационная продукция).
Разработанные на 2 этапе выполнения НИР лабораторные методики приготовления электрокатализаторов PdPtRu/C, PtRu/C и PdAu/C будут использованы на последующих этапах работ для направленного синтеза электрокатализаторов с заданными свойствами и создания каталитических слоев на их основе для анодов низкотемпературных топливных элементов. Область применения результатов: создание новых портативных источников энергии для нужд населения, автомобилестроения и оборонной промышленности.
2.2. Ход практического внедрения полученных результатов.
НИР включает в себя выполнение трех студенческих дипломных работ и подготовку тремя аспирантами кандидатских диссертаций. Результаты НИР впоследствии будут использованы в курсах лекций Новосибирского государственного университета и Университета Страсбурга.
2.3. Оценка или прогноз влияния полученных результатов, товаров и услуг, созданных на основе полученных результатов, на подготовку и закрепление в сфере науки и образования научных и научно-педагогических кадров, достижение или превышение заданных индикаторов и показателей.
Результаты НИР получены при активном участии студентов, аспирантов и молодых научных сотрудников. Средний возраст исполнителей работ составляет 31 год. Заданные на второй этап значения индикаторов и показателей достигнуты.
3. Выводы
Разработаны уникальные лабораторные методики приготовления электрокатализаторов PtRu/C, PdPtRu/C и PdAu/C, позволяющие создавать катализаторы с регулируемыми наноструктурой, дисперсностью и составом полиметаллических частиц.
Проведено подробное охарактеризование серии катализаторов, полученных по разработанным методикам, широким набором физических и электрохимических методов. Полученные на 2 этапе результаты обеспечивают основу для создания на последующих этапах выполнения НИР высокоэффективных мембранно-электродных блоков на основе электрокатализаторов PtRu/C, PdPtRu/C и PdAu/C.
Развернуть
3
01.01.2010 - 30.06.2010
1. Характеристика выполненных на этапе работ по созданию продукции
1.1 Результаты работы на 3 этапе, в том числе: разработанные виды продукции (веществ устройств / программных продуктов / технологий / методов и результатов исследований) с указанием их характеристик, полученных, в том числе, по результатам испытаний, оценка соответствия этих характеристик требованиям задания.
Изготовлены термостатируемый блок, блок подачи и увлажнения газов для испытаний МЭБ на макете водород-кислородного топливного элемента. Разработаны лабораторные методики приготовления МЭБ и тестирования ак-тивности электрокатализаторов на испытательном стенде. Определено опти-мальное содержание иономера Nafion в каталитических слоях МЭБ. Нарабо-тано 5 лабораторных образцов PtRu/C и по 4 образца PdPtRu/C и PdAu/C. Ис-следована каталитическая активность катализаторов PdAu/C с различным строением и составом активного компонента в реакции электроокисления водорода в присутствии и отсутствии СО и показано, что наибольшую ак-тивность проявляют системы с концентрацией Pd = 0.5-0.7 (атомн. доля) на поверхности биметаллических сплавных частиц.
Проведены испытания лабораторных образцов электрокатализаторов на макете водород-кислородного топливного элемента (ВТЭ) и показано, что:
- разработанные катализаторы PtRu/C и PdAu/C обладают достаточной ак-тивностью в реакции окисления водорода в присутствии СО для применения в составе МЭБ ВТЭ;
- сравнение характеристик электрокатализатора (17.8% Pd 4.7% Au)/ Сибу-нит.6а, испытанного на аноде МЭБ ВТЭ, потребляющем в качестве топлива водород с содержанием СО 0.01 об.% при температуре 80 0С, и характеристик электрокатализатора 20% Pt/Сибунит1562П испытанного в тех же условиях, но при отсутствии примеси СО в водородном топливе, показало, что разница в потерях напряжения для этих двух систем при плотности тока 1А не превышает 100мВ, что соответствует п.4.3.1 ТЗ.
Проведены испытания лабораторных образцов электрокатализаторов на макете метанольного топливного элемента (МТЭ) и показано, что:
- разработанные анодные электрокатализаторы PtRu/C и PdPtRu/C обладают достаточной активностью в реакции окисления метанола для использования на анодах МЭБ в составе прямого МТЭ и не уступают по своим показателям коммерческому аналогу производства фирмы BASF;
- метанольный топливный элемент на основе МЭБ, приготовленного с ис-пользованием электрокатализатора 30% Pt1-Ru1/Сибунит.85 на аноде (содержание благородных металлов 4 мг/см2) и электрокатализатора 20% Pt/Сибунит1562П на катоде (содержание благородных металлов 3 мг/см2), характеризуется мощностью 41 мВт/см2 при 30 оС и 102 мВт/см2 при 75 оС при подаче на катод кислорода, что соответствует п.4.3.1 ТЗ;
Показано влияние свойств УН на токовые характеристики каталитиче-ских анодных слоев и предложено объяснение наблюдаемых зависимостей.
1.2. Новизна применяемых решений в сравнении с другими работами, родственными по тематике и целевому назначению и определяющими мировой уровень.
Впервые проведены испытания электрокатализаторов PdAu/C в составе анода ВТЭ и продемонстрированы их преимущества над классическими PtRu/C катализаторами. Оригинальность подхода к повышению эффективно-сти анодных катализаторов МТЭ заключается в подборе углеродных носите-лей катализаторов с оптимальной пористой структурой, обеспечивающей эффективный массоперенос в каталитическом слое.
1.3. Особенности исследования, разработки, метода или методологии проведения работы на отчетном этапе.
Для охарактеризования синтезированных электрокатализаторов и ката-литических слоев применен широкий набор современных физических и электрохимических методов исследования: рентгенофазовый анализ, просвечивающая электронная микроскопия высокого разрешения с одновременным элементным анализом, рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия, рент-генофлуоресцентный анализ, метод хемосорбции СО, предпотенциальное осаждение Cu, электроокисление адсорбированного монослоя СО. Примене-ние вышеперечисленных методов обеспечивает высокий уровень НИР, не уступающий ведущим мировым исследованиям в данной области.
1.4. Объекты интеллектуальной собственности, созданные на отчетном этапе.
Пыряев П.А., Мороз Б.Л., Симонов А.Н., Бухтияров В.И., Пармон В.Н., заявка на выдачу патента РФ «Способ приготовления биметаллического ка-тализатора и его применение для топливных элементов». № 2010113899 с приоритетом от 08.04.2010.
2. Области и масштабы использования полученных результатов
2.1. Области применения полученных результатов (области науки и техники; отрасли промышленности и социальной сферы, в которых могут использоваться полученные результаты или созданная на их основе иннова-ционная продукция).
Полученные на 3 этапе выполнения НИР результаты могут быть использованы для создания портативных ВТЭ и МТЭ. Область применения результатов: создание новых портативных источников энергии для нужд населения, автомобилестроения и оборонной промышленности.
2.2. Ход практического внедрения полученных результатов.
Разработана программа внедрения результатов НИР в образовательный процесс.
2.3. Оценка или прогноз влияния полученных результатов, товаров и услуг, созданных на основе полученных результатов, на подготовку и закрепление в сфере науки и образования научных и научно-педагогических кадров, достижение или превышение заданных индикаторов и показателей.
3. Выводы
Продемонстрирована перспективность: (а) применения катализаторов PdAu/C на аноде ВТЭ; (б) повышения эффективности анодных катализаторов МТЭ путем использования углеродных носителей с оптимальными текстурными характеристиками.
Развернуть
4
01.07.2010 - 03.09.2010
1. Цель проекта
1.1. Основной задачей, на решение которой направлен реализованный проект, является повышение эффективности низкотемпературных водород-кислородных топливных элементов (ВТЭ) и прямых метанольных топливных элементов (МТЭ).
1.2. Цель реализованного проекта: разработка высокоэффективных би- и полиметаллических отечественных электрокатализаторов на основе пиролитического углерода для анодов топливных элементов, а также установление связи между активностью и толерантностью к отравлению, с одной стороны, и составом и строением каталитических слоев, с другой стороны. Полученные в ходе выполнения НИР результаты могут быть использованы для создания технологий синтеза высокоэффективных анодных электрокатализаторов на основе платины, палладия, рутения и золота и создания на их основе мембранно-электродных блоков для низкотемпературных водородных и метанольных топливных элементов. Также целью выполнения НИР является обеспечение развития устойчивого и эффективного взаимодействия с российскими учеными, работающими за рубежом, закрепление их в российской науке и образовании, использование их опыта, навыков и знаний для развития отечественной системы науки, образования и высоких технологий.

2. Основные результаты проекта
2.1. Разработаны лабораторные методики синтеза катализаторов PtRu/C, PtPdRu/C и PdAu/C, позволяющие направлено регулировать наноструктуру, дисперсность и состав частиц активного компонента целевых катализаторов.
Показано, что катализаторы PdAu/C проявляют наибольшую активность в электроокисле-нии водорода в присутствии и отсутствии СО при концентрации Pd = 0.5-0.7 (атомн. доля) на поверхности биметаллических частиц. Показано, что удельная активность катализаторов PdAu/C в окислении чистого Н2 или смеси Н2 + СО (0.013 и 0.11 об.%) на аноде ВТЭ не уступает или превосходит активность коммерческих и синтезированных в ИК СО РАН систем на основе платины.
Показано, что добавление в состав катализатора PtRu/C палладия до определенного пре-дела не приводит к заметному снижению его активности, что позволяет использовать на аноде МТЭ системы PdPtRu/С с меньшим содержанием дорогостоящей платины. Мембранно-электродные блоки (МЭБ) МТЭ на основе наиболее активных анодных катализаторов Pt1Ru1/С и PdPtRu/С, синтезированных в ИК СО РАН, не уступают по мощностным показателям МЭБ на основе коммерческого катализатора Pt1Ru1/С BASF.
Показано, что в случае анода ВТЭ структурные свойства углеродных носителей (УН) оказывают влияние на показатели МЭБ в первую очередь за счет дисперсности полиметалли-ческих частиц, зависящей от удельной поверхности УН. В случае анода МТЭ структурные свойства УН оказывают влияние на эффективность работы PtRu/C катализаторов, что связано с замедленной диффузией реагентов и продуктов реакции в каталитических слоях. Продемонстрировано преимущество отечественных УН Сибунит над коммерческой сажей Vulcan XC-72, как материалов для изготовления катализаторов и МЭБ на их основе.
Обнаружено, что коррозионная устойчивость УН определяется их микроструктурой. Найдена корреляция между удельной скоростью коррозии и эмпирическим субструктурным параметром (I002/I10)×(d002/Lc).
2.2. Результаты НИР получены с применением современных физических и электрохимических методов исследования (рентгенофазовый анализ, просвечивающая электронная микроскопия высокого разрешения с одновременным элементным анализом, рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия, EXAFS, метод хемосорбции СО, предпотенциальное осаждение Cu, электроокисление адсорбированного монослоя СО). Применение вышеперечисленных методов обеспечивает высокий уровень НИР, не уступающий ведущим мировым исследованиям в данной области. В работе применялись принципиально новые подходы, соответствующие мировому уровню или превосходящие его.
2.3. Оригинальность разработанных "коллоидных" методик синтеза катализаторов PtRu/C и PdPtRu/C заключается в том, что генерирование коллоидов реализуется постепенно без применения соединений-стабилизаторов, блокирующих поверхность катализаторов, в присутствии адсорбента-носителя, в отличие от классических методов. Впервые предло-жена оригинальная методика приготовления катализаторов PdAu/C, основанная на после-довательном нанесении на углеродный носитель высокодисперсных частиц Au и селективной адсорбции комплексов Pd на их поверхность, либо на обратной последовательно-сти нанесения Au на высокодисперсный предшественник Pd/C.
Впервые проведены испытания электрокатализаторов PdAu/C в составе анода ВТЭ и продемонстрированы их преимущества над классическими катализаторами PtRu/C. Оригинальность подхода к повышению эффективности анодных катализаторов МТЭ заключается в подборе углеродных носителей катализаторов с оптимальной пористой структурой, обеспечивающей эффективный массоперенос в каталитическом слое.
2.4. Разработанные методики приготовления катализаторов PtRu/C, PdPtRu/C и PdAu/C в по-ложительную сторону отличаются от мировых аналогов с точки зрения технологичности и экологичности. Впервые проведены испытания анодных катализаторов PdAu/C на макете ВТЭ и PtPdRu/C на макете МТЭ и получены результаты, свидетельствующие о перспективности данных систем. Выявлено влияние УН на показатели анодных катализаторов МТЭ PtRu/C и предложены подходы к увеличению мощностных показателей МТЭ, соответствующие основным тенденциям развития в данной области.

3. Назначение и область применения результатов проекта
3.1. Полученные результаты могут быть использованы для создания технологий производства ВТЭ и МТЭ. Область применения результатов: создание новых источников энергии для нужд населения, автомобилестроения и оборонной промышленности
3.2. Потенциальное направление практического внедрения полученных результатов – создание производства полиметаллических катализаторов на углеродных носителях для различных приложений, создание технологии производства низкотемпературных ТЭ.
3.3. Полученные результаты вносят существенный вклад в разработку новых технических ре-шений для создания эффективных низкотемпературных ТЭ.
3.4. Использование ТЭ при условии их высокой эффективности и экономической целесооб-разности вместо традиционных источников энергии будет способствовать рационализации энергопотребления за счет использования возобновляемых топлив и уменьшению вредного воздействия на окружающую среду.
3.5. Коммерциализация проектом не предусмотрена
3.6. На данном этапе производство низкотемпературных ТЭ в РФ отсутствует, однако при ус-ловии экономической эффективности данная технология будет, безусловно, востребована сегментами жилищно-коммунального сектора, автопроизводителями и оборонной промышленностью. Оценка развития рынков сбыта в данный момент не целесообразна.

4. Достижения молодых исследователей – участников Проекта
При непосредственном участии к.х.н., н.с. Бобровской А.Н. проводился синтез электрокатализаторов PtRu/C и PtPdRu/C.
Аспирантом Воропаевым И.Н. получены фундаментальные знания о закономерностях формирования активного компонента в катализаторах Pt/C, соответствующие мировому уровню в области приготовления электрокатализаторов, которые позволили разработать в дальнейшем методики приготовления катализаторов PtRu/C и PtPdRu/C.
При непосредственном участии к.х.н., н.с. Грибова Е.Н. проводилась разработка макета ВТЭ и МТЭ, проведение всех электрокаталитических испытаний анодных катализаторов ВТЭ и МТЭ и подготовка статей и отчетов о НИР.
Студент 4-го курса Деревщиков В.С. принимал активное участие в разработке методов получения чистого водородного топлива для ВТЭ и разработке макета для тестирования МЭБ.
Аспирант Кривобоков И.М. принял наиболее активное участие в разработке макета ВТЭ и МТЭ, методик приготовления и тестирования МЭБ и в испытании анодных катализаторов ВТЭ и МТЭ, в результате чего были получены результаты, соответствующие мировому уровню в области исследования ТЭ. Кривобоков И.М. принимал активное участие в подготовке статей и отчетов о НИР.
При участии аспиранта Кузнецова А.Н. проводились исследования катализаторов классическими электрохимическими методами в соответствии с мировыми стандартами, и разви-вались принципиально новые подходы к электрохимическому охарактеризованию наночастиц.
С участием к.х.н., н.с. Лысикова А.И. проводилась разработка методов получения чистого во-дородного топлива для ВТЭ и разработка макета для тестирования МЭБ.
К.х.н., н.с. Мазов И.Н. проводил синтез перспективных нетрадиционных углеродных материа-лов, которые были использованы в качестве носителей для анодных катализаторов.
Студент 4-го курса Попов А.Н. принимал активное участие в исследовании катализаторов электрохимическими методами в соответствии с мировыми стандартами, а также в разработке новых каталитических систем для анодов ВТЭ.
Молодой исследователь Пыряев П.А. принял наиболее активное участие в разработке методи-ки приготовления катализаторов PdAu/C, соответствующей мировому уровню в области приготовления электрокатализаторов, на основании которой подана заявка на патент РФ. Пыряев П.А. принимал активное участие в подготовке статей и отчетов о НИР.
Студент 4-го курса Руднев А.В. принимал участие в исследовании закономерностей формирования активного компонента катализаторов Au/C, которые были использованы для разработки методики приготовления катализаторов PdAu/C.
Аспирантка Хромова С.А участвовала в разработке методов получения чистого водородного топлива для ВТЭ и разработке макета для тестирования МЭБ.
К.х.н., н.с. Симонов А.Н. принимал непосредственное участие в электрохимическом исследовании катализаторов и углеродных носителей, в оформлении статей и отчетов о НИР, а также координации работ по проекту, выполняя роль уполномоченного представителя организации.

5. Опыт закрепления молодых исследователей – участников Проекта в области науки, образования и высоких технологий
В выполнении проекта приняло участие 3 студента, 4 аспиранта и 6 молодых кандида-тов наук, внёсших своей активной работой основной вклад в полученные в рамках НИР при-оритетные результаты. Все молодые сотрудники продолжат свою практику и научную дея-тельность в ИК СО РАН и примут участие в новых работах по тематике НИР.

6. Перспективы развития исследований
6.1. Участие в проекте позволило создать высокоэффективный коллектив исследователей, специализирующихся в принципиально разных областях науки, способный решать актуальные научные и технические задачи, связанные с усовершенствованием топливных элементов. Взаимодействие с зарубежным руководителем работ проф. Е.Р.Савиновой позволило вывести исследования в ИК СО РАН в данной области на принципиально новый уровень, а также инициировать дальнейшие совместные исследования в области электро-катализа и ТЭ с Университетом Страсбурга.
6.2. Помимо настоящего проекта коллектив принимал участие в выполнении:
6.2.1. проекта 6-й рамочной программы ЕС «FCAnode: Nonnoble Catalysts for Protonexchange Membrane Fuel Cells»;
6.2.2. проекта 6-й рамочной программы ЕС «IPHEGENIE: International Partnership for a Hydrogen Economy for Generation of New Ionomer Membranes»;
6.2.3. гранта РФФИ 06-03-32737 «Исследование влияния субструктурных свойств углеродных материалов на электрокаталитическую активность и устойчивость закрепленных на них металлических наноструктур»;
6.2.4. гранта РФФИ №08-08-00660-а «Разработка новых перспективных нанокомпозитных полимерных мембран и наноструктурированных катализаторов для топливного элемента прямого окисления метанола»;
6.2.5. хоз. договора № 308и/09 «Разработка научных основ адсорбционно-каталитического метода получения водорода из биометана и изготовление опытного образца процес-сора».
6.3. В наибольшей степени развитию исследований и технологий в области ТЭ в РФ может способствовать взаимодействие с Университетом Страсбурга (Франция), Техническим университетом Мюнхена (Германия) и Датским Техническим Университетом (Дания).

7. Вклад приглашенного руководителя в проект
Приглашенный руководитель НИР профессор Е.Р. Савинова являлась основным инициатором проведенных исследований, принимала постоянное участие в обсуждении получен-ных результатов, оформлении отчетов и написании совместных статей. Положительный опыт выполнения работ под руководством проф. Е.Р. Савиновой позволил инициировать дальнейшее проведение совместных работ с участием ИК СО РАН и Университетом Страсбурга.
В организованных приглашенным руководителем семинарах приняли участие ведущие специалисты в области электрохимии из Московского государственного университета проф. Г.А. Цирлина и проф. Е.В. Антипов, чьи лекции наряду с лекциями проф. Е.Р. Савиновой вы-звали бурный интерес со стороны сотрудников ИК СО РАН.

8. Охраноспособные результаты интеллектуальной деятельности (РИД), по-лученные в рамках исследования, разработки
Изобретение "Способ приготовления биметаллического катализатора и его применение для топливных элементов". Заявка на патент РФ № 2010113899, приоритет от 08.04.2010.

9. Список публикаций в рамках проекта
В 2010 году будут опбликовано 5 статей с соавторством 12-ти участников проекта

10. Диссертации, представленные к защите в рамках проекта
Двумя аспирантами, принимавшими участие в выполнении проекта, представлены в защите кандидатские диссертации.

11. Выступления на конференциях
В рамках проекта сделано 2 доклада на конференциях.

12. Внедрение результатов проекта в образовательный процесс
Разработаны дополнения к обязательным курсам образовательной программы для студентов факультета естественных наук Новосибирского государственного университета "Катализ", "Научные основы приготовления катализаторов", "Химическая кинетика".
Развернуть

Программа

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

Программное мероприятие

1.5 Проведение научных исследований коллективами под руководством приглашенных исследователей
Продолжительность работ
2015 - 2016, 13 мес.
Бюджетные средства
20 млн
Организация
АО НПО "ЦНИИТМАШ"
профинансировано
Тема
Создание мультилазерного автоматизированного комплекса для послойного синтеза полиметаллических изделий с ячеистыми элементами.
Продолжительность работ
2015 - 2017, 25 мес.
Бюджетные средства
151 млн
Количество заявок
1
Тема
Разработка методов контроля микроструктуры полиметаллических изделий в процессе послойного синтеза.
Продолжительность работ
2015 - 2016, 13 мес.
Бюджетные средства
20 млн
Количество заявок
1
Тема
Разработка плазмохимических методов синтеза многокомпонентных наноструктурных электрокатализаторов на наноуглеродном носителе со сниженным содержанием металлов платиновой группы и высоким ресурсом работы для низкотемпературных электрохимических систем.
Продолжительность работ
2011 - 2012, 20 мес.
Бюджетные средства
18 млн
Количество заявок
3
Тема
Исследование и разработка перспективных материалов для энергосберегающих светодиодных технологий
Продолжительность работ
2013, 8 мес.
Бюджетные средства
40 млн
Количество заявок
23
Тема
Разработка технологии производства и регенерации порошков специальных сплавов для полиметаллических изделий.
Продолжительность работ
2015 - 2016, 13 мес.
Бюджетные средства
20 млн
Количество заявок
1