|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИПМех РАН |
||
Разработка органических фотокатализаторов восстановления кислорода на основе перфторалкилпроизводных фуллеренов и полупроводниковых полимеровНИР
Development of organic photocatalysts for oxygen reduction reactions based on perfluoroalkylated fullerenes
- Руководитель НИР: Горюнков А.А.
- Участники НИР: Броцман В.А., Луконина Н.С., Рыбальченко А.В., Семивражская О.О.
- Подразделение: Кафедра физической химии
- Срок исполнения: 22 февраля 2017 г. - 31 декабря 2018 г.
- Номер договора (контракта, соглашения): 14.W01.17.1775-МД
- Номер ЦИТИС: АААА-А18-118121490034-4
- Тип: Фундаментальная
- Приоритетное направление научных исследований: Функциональные материалы, наноматериалы и технологии
- ПН России: Энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика
- Направление технологического прорыва России: Энергоэффективность и энергосбережение
-
Рубрики ГРНТИ:
- 31.15.15 Исследования строения и свойств молекул и химической связи
- 31.15.27 Кинетика. Гомогенный катализ. Горение. Взрывы
- 31.15.29 Фотохимия. Лазерохимия
- 31.15.33 Электрохимия
-
Ключевые слова:
циклическая вольтамперометрия, алкилирование, фуллерены, фотокатализ, электрокатализ, молекулярное строение, восстановление молекулярного кислорода, региоселективность, гибридные катодные материалы
-
Описание:
Реакция электрокаталитического восстановления молекулярного кислорода является ключевым процессом в различных устройствах конверсии энергии и электрохимических технологиях (топливные элементы, металло-воздушные батареи, кислородные сенсоры). Протекание этого процесса требует использования катализаторов, в роли которых сегодня наиболее распространены дорогостоящие катодные материалы на основе платины. В последние годы ведется активная научно-исследовательская работа, направленная на поиск альтернативных каталитических систем на основе металло-органических каркасных структур, а также различных металл-несодержащих органических молекул, которые могли бы удешевить производство подобных материалов. Ранее участниками проекта было показано, что в присутствии производного фуллерена C60(CF2)H2 происходит электрокаталитическое восстановление молекулярного кислорода. Важно, что основной продукт превращения, анион C60(CF2)H(1-), в присутствии воды и слабых кислот протонируется, регенерируя C60(CF2)H2, который вступает в следующий электрокаталитический цикл. Обнаруженный электрокаталитический процесс может быть использован для создания новых катодных материалов, перспективных для электрокаталитического восстановления молекулярного кислорода. В представленном проекте будет синтезирован ряд гидридов перфторалкилфуллеренов, перспективных в качестве катодных электрокатализаторов восстановления кислорода, установлены их электрохимические и спектральные свойства. На основе донорных полупроводниковых полимеров и синтезированных гидридов фторсодержащих производных фуллеренов будут созданы новые композиты и установлены характеристики их работы в качестве фотоактивных катодных материалов для фотокаталитической реакции восстановления молекулярного кислорода.
-
Планируемые результаты:
Будут синтезированы и охарактеризованы гидриды перфторалкилфуллеренов. На их основе будут созданы композитные материалы, перспективные в качестве фотоактивных катодных материалов для фотокаталитического восстановления молекулярного кислорода.
-
Научный задел:
Ранее участниками проекта было показано, что в присутствии производного фуллерена C60(CF2)H2 происходит электрокаталитическое восстановление молекулярного кислорода. Важно, что основной продукт превращения, анион C60(CF2)H(1-), в присутствии воды и слабых кислот протонируется, регенерируя C60(CF2)H2, который вступает в следующий электрокаталитический цикл. Обнаруженный электрокаталитический процесс может быть использован для создания новых катодных материалов, перспективных для электрокаталитического восстановления молекулярного кислорода.
- Добавил в систему: Горюнков Алексей Анатольевич
Источник финансирования НИР
| грант Президента РФ |
Этапы НИР
| # | Сроки | Название |
| 1 | 22 февраля 2017 г.-31 декабря 2017 г. | Этап 1. Разработка органических фотокатализаторов восстановления кислорода на основе перфторалкилпроизводных фуллеренов и полупроводниковых полимеров |
| Результаты этапа: Синтезирован, спектрально и структурно охарактеризован представительный ряд гидридов производных фуллеренов, перспективных электрокатализаторов восстановления молекулярного кислорода, и установлено их электрохимическое поведение. | ||
| 2 | 1 января 2018 г.-31 декабря 2018 г. | Этап 2. Разработка органических фотокатализаторов восстановления кислорода на основе перфторалкилпроизводных фуллеренов и полупроводниковых полимеров |
| Результаты этапа: Разработаны методы синтеза соединений С60(CF2)RH, на их основе создан двухслойный металл-несодержащий композитный материал и сконструирован прозрачный электрод с высокой фотокаталитической активностью в реакции восстановления молекулярного кислорода. | ||
Прикрепленные к НИР результаты
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".