Логин:
Пароль:

Работа №1725
Название работы
Получение водорода для топливных элементов фотокаталитическим разложением воды и органических веществ под действием солнечного излучения
Автор работы
Баталова Валентина Николаевна
Дата начала работы Дата окончания работы
2011-05-24 2013-10-26
Аннотация
Цель работы:Поиск и создание фотокаталитической системы с расширенным в область видимого излучения спектром поглощения для получения водорода из воды и водно-органической среды. Формирование подходов к разработке экономичных и экологически чистых фотокаталитических процессов и малогабаритных фотогенераторов водорода, совмещающих в себе функцию фотореактора и топливного элемента. При этом предполагается возможность одновременного фотоокисления растворимых в воде органических веществ до безопасных компонентов.
Тип НИР Источник финансирования Объем финансирования Вид работы
ФЦП 1006600 Министерство образования и науки Российской Федерации Фундаментальная
Промежуточный реферат №1
Цель работы - Поиск и создание фотокаталитической системы с расширенным в область видимого излучения спектром поглощения для получения водорода из воды и водно-органической среды. Цель работы на 1 этапе: Уточнение направления исследований и подготовка к проведению экспериментальных исследований: проведение патентного поиска, литературный обзор и анализ текущего состояния проблемы, составление плана эксперимента. Термодинамические расчеты возможных превращений в системах катализатор –вода или органический реагент. Выбраны наилучшие системы для проведения синтеза и фотохимических исследований. Подготовлена установка для проведения экспериментальных исследований. Cоставлен план эксперимента. ОТЧЕТ О ПАТЕНТНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯ (стр.35-170)
Инвентарный номер отчета (ИК): 02201159209 Дата регистрации ИК: 2011-07-18
Промежуточный реферат №2
Цель работы - оценка фотокаталитической активности железосодержащих природных и синтетических материалов в отношении разрушения органических веществ и возможности их использования для генерации водорода. Метод хроматографического анализа, вольтамперометрия, спектрофотометрия, ИК спектроскопия, метод термоанализа, метод рентгенографии. Хроматограф "Хроматэк-Кристалл 5000" ; вольтамперометрический анализатор ТА-4; спектрофотометр UV/VIS Evolution-600; ИК Фурье спектрометр Nicolet 6700; рентгеновский дифрактометр Shimadzu XRD 6000. Исследована фотокаталитическая активность нитридов кремния и бора, торфа, цеолитов в отношении разрушения фенола, карбоновых кислот и других РОВ, найдены оптимальные условия. Проведена оценка скорости выделения водорода в процессах деградации РОВ. Подготовлены рекомендации для использования результатов ПНИР в образовательном процессе. Подготовлены материалы для публикации по результатам исследований.
Инвентарный номер отчета (ИК): 02201161357 Дата регистрации ИК: 2011-10-12
Промежуточный реферат №3
В отчете представлены результаты исследований, выполненных по 3 этапу Государственного контракта № 14.740.11.1101 "Получение водорода для топливных элементов фотокаталитическим разложением воды и органических веществ под действием солнечного излучения" (шифр "2011-1.2.2-226-011") от 24 мая 2011 по направлению "Проведение научных исследований научными группами под руководством кандидатов наук в следующих областях:- атомная энергетика, ядерный топливный цикл, безопасное обращение с радиоактивными отходами и отработавшим ядерным топливом;- водородная энергетика; - новые и возобновляемые источники энергии; - производства топлив и энергии из органического сырья; - создание энергосберегающих систем транспортировки, распределения и потребления тепла и электроэнергии; - создание энергоэффективных двигателей и движителей для транспортных средств" в рамках мероприятия 1.2.2 "Проведение научных исследований научными группами под руководством кандидатов наук.", мероприятия 1.2 "Проведение научных исследований научными группами под руководством докторов наук и кандидатов наук" , направления 1 "Стимулирование закрепления молодежи в сфере науки, образования и высоких технологий." федеральной целевой программы "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России" на 2009-2013 годы. Цель работы - Приготовление фотокатализаторов, отработка методик и условий синтеза (модифицирования), характеризация полученных образцов. Синтез проводился методами: химического осаждения металлов, пропитки, методом сложноэфирных полимерных предшественников (метод Печини), методом лазерной абляции. Материалы исследовали методами РЭМ, ПЭМ, РФА, методами ИК-спектроскопии, спектроскопии диффузного отражения. Использованы: микроскоп Philips SEM 515, рентгеновский дифрактометр Shimadzu XRD 6000, ИК Фурье спектрометр Nicolet 6700, микроскоп Philips CM 30, спектрофотометр UV-VIS Evolution-600 . Показано, что полученные материалы являются наноструктурированными, содержат в составе оксиды TiO2, ZnO, CuO и характеризуются поглощением излучения в видимой области спектра.
Инвентарный номер отчета (ИК): 02201259832 Дата регистрации ИК: 2012-07-13
Промежуточный реферат №4
В отчете представлены результаты исследований, выполненных по 4 этапу Государственного контракта № 14.740.11.1101 "Получение водорода для топливных элементов фотокаталитическим разложением воды и органических веществ под действием солнечного излучения" (шифр "2011-1.2.2-226-011") от 24 мая 2011 по направлению "Проведение научных исследований научными группами под руководством кандидатов наук в следующих областях:- атомная энергетика, ядерный топливный цикл, безопасное обращение с радиоактивными отходами и отработавшим ядерным топливом;- водородная энергетика; - новые и возобновляемые источники энергии; - производства топлив и энергии из органического сырья; - создание энергосберегающих систем транспортировки, распределения и потребления тепла и электроэнергии; - создание энергоэффективных двигателей и движителей для транспортных средств" в рамках мероприятия 1.2.2 "Проведение научных исследований научными группами под руководством кандидатов наук.", мероприятия 1.2 "Проведение научных исследований научными группами под руководством докторов наук и кандидатов наук" , направления 1 "Стимулирование закрепления молодежи в сфере науки, образования и высоких технологий." федеральной целевой программы "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России" на 2009-2013 годы. Цель работы - Исследование фотокаталитической активности приготовленных материалов и ее зависимости от способа синтеза образца, выбор «расходных» органических реагентов для фотокаталитической генерации водорода. Количество выделившегося водорода оценивали методом ГХА, степень деградации органических реагентов- определением общего углерода, методами вольтамперометрия, спектрофотометрии, ИК спектроскопии. Хроматограф "Хроматэк-Кристалл 5000" ; aнализатор общего углерода TOC, Shimadzu Corp. вольтамперометрический анализатор ТА-4; спектрофотометр UV/VIS Evolution-600 ; ИК Фурье спектрометр Nicolet 6700. Разработана методика оценки фотокаталитической активности образцов. Установлена связь между фотоактивностью и способом синтеза сопряженного полупроводникового катализатора. Исследована устойчивость катализаторов в процессе фотокатализа. Выбраны условия для уменьшения рекомбинации носителей заряда в системе фотокатализатор/раствор и «расходные» органические реагенты для генерации водорода. Подана заявка на патент.
Инвентарный номер отчета (ИК): 02201261995 Дата регистрации ИК: 2012-10-16
Промежуточный реферат №5
В отчете представлены результаты исследований, выполненных по 5 этапу Государственного контракта № 14.740.11.1101 "Получение водорода для топливных элементов фотокаталитическим разложением воды и органических веществ под действием солнечного излучения" (шифр "2011-1.2.2-226-011") от 24 мая 2011 по направлению "Проведение научных исследований научными группами под руководством кандидатов наук в следующих областях:- атомная энергетика, ядерный топливный цикл, безопасное обращение с радиоактивными отходами и отработавшим ядерным топливом;- водородная энергетика; - новые и возобновляемые источники энергии; - производства топлив и энергии из органического сырья; - создание энергосберегающих систем транспортировки, распределения и потребления тепла и электроэнергии; - создание энергоэффективных двигателей и движителей для транспортных средств" в рамках мероприятия 1.2.2 "Проведение научных исследований научными группами под руководством кандидатов наук.", мероприятия 1.2 "Проведение научных исследований научными группами под руководством докторов наук и кандидатов наук" , направления 1 "Стимулирование закрепления молодежи в сфере науки, образования и высоких технологий." федеральной целевой программы "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России" на 2009-2013 годы. Цель работы - тестирование фотокаталитических систем: оценка степени выхода водорода и фотокаталитической деградации растворимых органических веществ (РОВ) для выбранных катализаторов Количество выделившегося водорода оценивали методом газовой хроматографии, степень деградации органических реагентов- определением общего углерода, методом спектрофотометрии, УФ- спектроскопии, вольтамперометрии. Хроматограф "Хроматэк-Кристалл 5000" ; aнализатор общего углерода TOC, Shimadzu Corp., вольтамперометрический анализатор ТА-4;спектрофотометр СФ-56; спектрофотометр UV/VIS Evolution-600 . Определено количество генерируемого водорода для катализаторов трех типов в отсутствие и в присутствии органических веществ. На основании оценки скорости выделения водорода и производительности катализаторов: мкмоль/час•г выбраны наиболее эффективные системы.
Инвентарный номер отчета (ИК): 02201360077 Дата регистрации ИК: 2013-07-19
Заключительный реферат
В отчете представлены результаты исследований, выполненных по 6 этапу Государственного контракта № 14.740.11.1101 "Получение водорода для топливных элементов фотокаталитическим разложением воды и органических веществ под действием солнечного излучения" (шифр "2011-1.2.2-226-011") от 24 мая 2011 по направлению "Проведение научных исследований научными группами под руководством кандидатов наук в следующих областях:- атомная энергетика, ядерный топливный цикл, безопасное обращение с радиоактивными отходами и отработавшим ядерным топливом;- водородная энергетика; - новые и возобновляемые источники энергии; - производства топлив и энергии из органического сырья; - создание энергосберегающих систем транспортировки, распределения и потребления тепла и электроэнергии; - создание энергоэффективных двигателей и движителей для транспортных средств" в рамках мероприятия 1.2.2 "Проведение научных исследований научными группами под руководством кандидатов наук.", мероприятия 1.2 "Проведение научных исследований научными группами под руководством докторов наук и кандидатов наук" , направления 1 "Стимулирование закрепления молодежи в сфере науки, образования и высоких технологий." федеральной целевой программы "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России" на 2009-2013 годы. Цель работы - Исследовать механизм и кинетику фотохимических и межфазных превращений для избранных фотокаталитических систем. Сформировать общие подходы к разработке малогабаритных фотогенераторов водорода и экологически чистых процессов получения водорода. Количество водорода оценивали методом ГХА, концентрацию органических реагентов - определением общего углерода, методом спектрофотометрии, вольтамперометрии, оптические свойства материалов исследовали методом СДО и РД. Хроматограф "Хроматэк-Кристалл 5000" , анализатор общего углерода Shimadzu TOC-V CPN, спектрофотометр UV/VIS Evolution-600, анализатор ТА -4, спектрометр ИК-Фурье исследовательского класса, рентгеновский дифрактометр Shimadzu XRD 6000. Идентифицированы основные и побочные продукты реакций для избранных фотокаталитических систем, установлен механизм протекающих процессов. Предложены общие подходы к разработке малогабаритных фотогенераторов водорода и экологически чистых процессов получения водорода.
Инвентарный номер отчета (ИК): 02201362546 Дата регистрации ИК: 2013-10-25
Заказчик
Министерство образования и науки Российской Федерации, ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы» Мероприятие 1.2.2. Проведение научных исследований научными группами под руководством кандидатов наук, ЛОТ 5 Шифр 2011-1.2.2-226-011, тема лота Проведение научных исследований научными группами под руководством кандидатов наук в следующих областях: - атомная энергетика, ядерный топливный цикл, безопасное обращение с радиоактивными отходами и отработавшим ядерным топливом; - водородная энергетика; - новые и возобновляемые источники энергии; - производства топлив и энергии из органического сырья; шифр проекта 2011-1.2.2-226-011-064, ГК № 14.740.11.1101 от 24 мая 2011 г.
ГРНТИ УДК Инвентарный номер Госшифр Госконтракт Договор
31.19.03 ( ХИМИЯ. Аналитическая химия. Теоретические вопросы аналитической химии. )
543; 574425 2011-1.2.2-226-011-064 14.740.11.1101
Ключевые слова
ПОЛУЧЕНИЕ ВОДОРОДА, ТОПЛИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ, ФОТОКАТАЛИТИЧЕСКОЕ РАЗЛОЖЕНИЕ, СОЛНЕЧНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ
Предполагаемый результат работы
Отчет
Организации соисполнители
Государственный учет результатов НИОКР в БД РНТД Минобрнауки РФ
Получить полный доступ
Основание к регистрации темы (электронный вариант)
Только для служебного пользования
   
2007 © ОНТИ НУ ТГУ
E-mail: onti@sun.lib.tsu.ru
Тел: 52-76-99