Разработка технологии получения наноструктурированных катализаторов для гидрирования

Содержание

Слайд 2

Актуальность

Актуальность

Слайд 3

Цель проекта: разработать технологию получения дешевого и эффективного наноструктурированного материала, который

Цель проекта: разработать технологию получения дешевого и эффективного наноструктурированного материала, который

можно будет использовать в качестве катализатора для гидрирования.
Задачи проекта:
1. Изучить литературы по данной тематике
2. Освоить метод создания наноперфорированного алюминиевого шаблона
3. Освоить способ создания наноструктурированных материалов
4. Разработать методику модификации наноструктур наночастицами палладия

Цель и задачи

Слайд 4

Наноперфорирование алюминия Рис. 1. Схематическое изображение вытравливаемых пор на поверхности алюминиевой

Наноперфорирование алюминия

Рис. 1. Схематическое изображение вытравливаемых пор на поверхности алюминиевой пластинки.

При

электрохимическом анодировании алюминия реакция на аноде имеет вид:
2 Al + 2 H2O – 10 e- → 2 Al3+ + O2↑ + 4 H+
На катоде:
6 H2O + 4 H+ + 10 e- → 5 H2↑ + 6 OH-
Суммарное уравнение реакции, протекающей в электрохимической ячейке:
2 Al + 8 H2O = 2 Al3+ + O2↑ + 5 H2↑ + 6 OH-
Слайд 5

Наноперфорирование алюминия Рис. 2. Соотнесение снимков СЭМ с видимыми оптическими свойствами обработанных алюминиевых пластинок

Наноперфорирование алюминия

Рис. 2. Соотнесение снимков СЭМ с видимыми оптическими свойствами обработанных

алюминиевых пластинок
Слайд 6

Алюминиевая матрица Осаждение металла Создание медного контакта и растворение алюминия Исследование процесса изготовления наноперфорированных алюминиевых матриц

Алюминиевая матрица

Осаждение металла

Создание медного контакта и растворение алюминия

Исследование процесса изготовления наноперфорированных

алюминиевых матриц
Слайд 7

Изменение каталитических свойств при наноструктурировании 1 2

Изменение каталитических свойств при наноструктурировании

1

2

Слайд 8

Увеличение электрокаталитической активности Метод 1. Включение в раствор электролита заранее синтезированных

Увеличение электрокаталитической активности

Метод 1. Включение в раствор электролита заранее синтезированных наночастиц

Pt, Pd, Ru.

Метод 2. Внесение наночастиц в объем матрицы перед нанесением основного материала.

Метод 4. Вакуумное напыление каталитически активного вещества на поверхность основного материала.

Метод 3. Электрохимическое восстановление наночастиц на поверхности основного материала.

Слайд 9

Создание палладиевых наночастиц

Создание палладиевых наночастиц

Слайд 10

Влияние параметров на получаемые наночастицы Влияние напряжения на размер образующихся наночастиц

Влияние параметров на получаемые наночастицы

Влияние напряжения на размер образующихся наночастиц

Сравнение модифицированных

поверхностей при U = 2 В и t = 1 с (слева) и U = 14 В и t = 1 с (справа)
Слайд 11

1. Была изучена литература по тематике проекта 2. Был освоен метод

1. Была изучена литература по тематике проекта
2. Был освоен метод создания наноперфорированного алюминиевого

шаблона
3. Был освоен способ создания наноструктурированных материалов
4. Была разработана методика модификации наноструктур наночастицами палладия

Выводы

Слайд 12

Список литературы 1. Bioinspired micro/nanostructured surfaces prepared by femtosecond laser direct

Список литературы

1. Bioinspired micro/nanostructured surfaces prepared by femtosecond laser

direct writing for multi-functional applications / Guoqiang Li, Jiawen Li, Yanlei Hu, Chenchu Zhang, Xiaohong Li, Jiaru Chu, Wenhao Huang. // International Journal of Extreme Manufacturing (с). – 2020.– Vol.2, N. 3. – P. 032002. – doi: 10.1088/2631-7990/ab95f6.
2. Synthesis of Graphitic Mesoporous Carbon from Metal Impregnated Silica Template for Proton Exchange Membrane Fuel Cell Application / Sultana1 K. N., D.Worku1,M. T. Z. Hossain2, S. Ilias. // FUEL CELLS (с). – 2019.– Vol.19, N. 1. – P. 27-34. – doi: 10.1002/fuce.201800034
3. Manufacturing of nanopillar (ultra-dispersed) catalytically active materials through chemical engineering. / Antropov A.P., Zaytsev N.K., Ryabkov Ye.D., Yashtulov N.A., Mudrakova // P.N. Tonk. Khim. Tekhnol. = Fine Chem. Technol. 2021;16(2):105–112 (Russ., Eng.). https://doi.org/10.32362/2410-6593-2021-16-2-105-112.
Наноматериалы и нанотехнологии / В.М. Анищик, В.Е. Борисенко, С.А. Жданок и др. – Минск: Изд. центр БГУ, 2008. – 375 с.
Методы получения наноразмерных материалов. Курс лекций. – Екатеринбург, 2007. – 79 с.
Справочник по электрохимии / Под ред. А. М. Сумхотина. – Л.: Химия, 1981. – 488 с., ил.
Chunjin Hang, He Zhang, Yanhong Tian, Chenxi Wang, Yuan Huang, Zhen Zheng, Chunqing Wang. A Modified Interposer Fabrication Process by Copper Nano-Pillars Filled in Anodic Aluminum Oxide Film for 3D Electronic Package // Appl. Sci. 2018. Vol. 8. № 2188. DOI:10.3390/app8112188.
Напольский К. С. Синтез пространственно упорядоченных металл-оксидных нанокомпозитов на основе пористого Al2O3 / Напольский К. С. Под ред. Кауля А. Р. – М.: МГУ им. Ломоносова, Хим. Фак., 2008. – 2011 с. – ил.