Организация: Томский политехнический университет (ТПУ)
Описание: В Томском политехническом университете разработана технология сверхбыстрого синтеза (менее чем за миллисекунду) различных фото- и электрокатализаторов для реакций получения водорода. К таким материалам относятся карбиды вольфрама, молибдена, хрома, а также оксиды железа, титана, меди, цинка и другие соединения. Такие катализаторы могут выступать в роли альтернативы дорогим аналогам на основе драгоценных металлов, а также в качестве со-катализаторов, существенно снижая расход драгметаллов.
Указанные материалы получают на установке прямого плазмодинамического синтеза собственной разработки, которая входит в реестр уникальных научных установок Российской Федерации. Основным элементом системы является коаксиальный магнитоплазменный ускоритель, разработанный профессором ТПУ Александром Сивковым. При импульсном электропитании ускорителя от емкостного накопителя энергии происходит генерация электродугового разряда и формирование плазменного потока, скорость которого может достигать 3-5 км в секунду. Непосредственно электроды ускорителя служат основным расходным материалом, который в последствие вступает в плазмохимическую реакцию с газовой средой. Например, при получении оксидов железа используют обычную водопроводную трубу, для синтеза карбида вольфрама — графит с контактных щеток отработавших электрических машин. Конструкция системы предусматривает возможность введения дополнительных реагентов в порошкообразном виде. При формировании плазменного потока и его ускорении происходит переход закладываемых порошков в ионизированное состояние, а также дополнительная наработка материала с внутренней поверхности электрода-ствола. После вылета плазменной структуры из ускорителя в герметичную камеру-реактор начинается процесс распыления накопленного материала в необходимую газовую среду, и в результате быстропротекающей плазмохимической реакции синтезируются нано- и микрочастицы необходимых материалов.
Разработанная система является чрезвычайно универсальной и позволяет получать широчайший диапазон материалов. На этой установке, в частности, была получена уникальная кубическая фаза карбида вольфрама. На сегодняшний день ее можно получать в порошковом виде только с помощью этой установки, разработанной в Томском политехе.
На каком этапе находится проект: Создана экспериментальная установка для получения электро- и фотокаталитических материалов в наноразмерном виде. Разработана методика исследования электро- и фотокаталитической активности синтезируемых нанопорошков.
Партнеры: Цзилиньский университет, Колледж физики (Китай)
К какому направлению относится разработка: Получение водорода
