КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 22-23-20073
НазваниеВысокотемпературный электрохимический синтез и физико-химические свойства нано-пористого железа
Руководитель Ткачев Николай Константинович, Доктор химических наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт высокотемпературной электрохимии Уральского отделения Российской академии наук , Свердловская обл
Конкурс №65 - Конкурс 2022 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами» (региональный конкурс)
Область знания, основной код классификатора 03 - Химия и науки о материалах; 03-603 - Фундаментальные основы создания новых металлических, керамических и композиционных материалов
Ключевые слова анодное селективное растворение, деаллоинг, ферромарганец, ферротитан, нанопористое железо
Код ГРНТИ31.15.31
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Одним из наиболее перспективных способов получения нанопористых металлов является селективное анодное растворение или деаллоинг менее благородных компонентов сплавов в перколяционном режиме. Свойства и потенциальные области применения металлов в нано-пористом состоянии являются одним из магистральных направлений исследований в современном материаловедении. Однако, нанопористое железо уже является одним из наиболее перспективных материалов для создания биоразлагаемых имплантов при ускоренной регенерации костной ткани. Получение нанопористого железа в случае водных растворов электролитов является сложной задачей из-за достаточно узкого электрохимического окна и выделения продуктов разложения воды. Основными идеями предлагаемого проекта являются: 1) использование ферросплавов с заметными различиями потенциалов выделения второго компонента (марганец, титан) и 2) использование хлоридных смесей щелочных металлов в качестве электролитов. Это позволит значительно интенсифицировать сам процесс растворения за счет высокой температуры и значительной разности потенциалов выделения (железа с марганцем и титаном), а также обеспечить дополнительную термообработку непосредственно во время изготовления конечного пористого материала. В проекте будет исследованы различные кинетические и температурные режимы селективного анодного растворения ферросплавов марганца и титана электрохимическими методами для удаления более электроотрицательного металла. Будут описаны закономерности изменения вольт-амперных характеристик ферросплавов, найдены области потенциалов наиболее подходящие для проведения перколяционного деаллоинга в потенциостатическом режиме, зарегистрированы зависимости изменения потенциала в гальваностатическом режиме. Будет проведена аттестация образующихся нанопористых структур разнообразными методами (сканирующая электронная микроскопия, РФА, магнитные измерения (спонтанная намагниченность, температура Кюри). Будут получены приоритетные данные о каталитических свойствах и окислении железа в нанопористом состоянии, а также даны оценки скорости атмосферной коррозии. Таким образом в проекте предлагаются комплекс экспериментальных исследований по высокотемпературному синтезу нанопористого железа в солевых расплавах и аттестация строения и физико-химических свойств.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Публикации
1. Ткачев Н.К., Роженцев Д.А., Першина С.В., Петрова С.А. PECULIARITIES OF OXIDATION OF NANOPOROUS IRON SYNTHESIZED BY DEALLOYING IN MELTEN EUTECTIC LiCl-KCl XXIII International Conference on Chemical Thermodynamics in Russia, страница 319 (год публикации - 2022)
2. Роженцев Д.А., Ткачев Н.К. СИНТЕЗ, СТРУКТУРА И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НАНОПОРИСТОГО ЖЕЛЕЗА ВСЕРОССИЙСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ «ХИМИЯ ТВЁРДОГО ТЕЛА И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ - 2022» и ХIV Симпозиум «ТЕРМОДИНАМИКА И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ», с. 293-294. (год публикации - 2022)
3.
Роженцев Д.А., Ткачев Н.К.
ТЕМПЕРАТУРНЫЕ УСЛОВИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВЗАИМНО-НЕПРЕРЫВНОЙ СТРУКТУРЫ НАНО-ПОРИСТОГО ЖЕЛЕЗА ПРИ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОМ ДЕАЛЛОИНГЕ ФЕРРОМАРГАНЦА В РАСПЛАВЛЕННЫХ СОЛЯХ
Журнал "Расплавы", № 5, страницы 511–520 (год публикации - 2022)
10.31857/S0235010622050061
4.
Остроушко А.А., Меньшиков С.Ю., Роженцев Д.А., Ткачев Н.К., Голуб А.Я., Тонкушина М.О.
НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫЕ КАТАЛИЗАТОРЫ ЭМУЛЬСИОННОЙ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ СКИПИДАРА ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ ПЕРСУЛЬФАТА КАЛИЯ
Журнал "ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИЗУЧЕНИЯ КЛАСТЕРОВ, НАНОСТРУКТУР И НАНОМАТЕРИАЛОВ", 14, 829-837 (год публикации - 2022)
10.26456/pcascnn/2022.14.829
5. Кулик Н.П., Роженцев Д.А. , Ситников Л.В., Ткачев Н.К., Шуров Н.И. ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫЙ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ ДЕАЛЛОИНГ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ НАНОПОРИСТЫХ МЕТАЛЛОВ ВСЕРОССИЙСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ «ХИМИЯ ТВЁРДОГО ТЕЛА И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ - 2022» и ХIV Симпозиум «ТЕРМОДИНАМИКА И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ», с. 201-202 (год публикации - 2022)
Публикации
1.
Роженцев Д.А., Першина С.В., Петрова С.А., Ткачев Н.К.
Features of Oxidation of Nanoporous Iron Obtained by Ferromanganese Dealloying in Molten Salts
Russian Journal of General Chemistry, No. 4, Vol. 93, pp. 886–891 (год публикации - 2023)
10.1134/S1070363223040151
2.
Роженцев Д.А., Ткачев Н.К.
ОБРАЗОВАНИЕ НАНОПОРИСТОГО ЖЕЛЕЗА ПРИ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОМ ДЕАЛЛОИНГЕ ФЕРРОТИТАНА В РАСПЛАВЛЕННОЙ ЭВТЕКТИКЕ LiCl–KCl
РАСПЛАВЫ, № 6, с. 570–576 (год публикации - 2023)
10.31857/S0235010623060063
3.
Кондина А.И., Роженцев Д.А., Шуров Н.И., Ткачев Н.К.
Formation of a nanoporous layer on the surface of silver and copper by dealloying of thermal diffusion coatings Me5Zn8 (Me=Ag, Cu) in a deep eutectic solvent
Surface Engineering, v. 39, No. 2, pp. 198-203 (год публикации - 2023)
10.1080/02670844.2023.2203440
4. Ткачев Н.К. ПОЛУЧЕНИЕ НАНОПОРИСТЫХ МЕТАЛЛОВ ПОСРЕДСТВОМ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ДЕАЛЛОИНГА тезисы докладов XXXIII Российской молодежной научной конференции с международным участием, посвященной 100-летию со дня рождения профессора В. Ф. Барковского,Издательство Уральского университета, г. Екатеринбург, страница 13 (год публикации - 2023)
5. Роженцев Д.А., Ткачев Н.К., Князева И.И. ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ ДЕАЛЛОИНГ ФЕРРОТИТАНА В РАСПЛАВЛЕННОЙ ЭВТЕКТИКЕ LiCl-KCl ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ НАНОПОРИСТОГО ЖЕЛЕЗА Сборник тезисов, XIX Российская конференция «Физическая химия и электрохимия расплавленных и твердых электролитов», Екатеринбург : Издательский Дом «Ажур», страницы 45-46 (год публикации - 2023)
6. Кулик Н.П., Роженцев Д.А., Ткачев Н.К., Шуров Н.И. ПОЛУЧЕНИЕ НАНОПОРИСТЫХ МЕТАЛЛОВ ПОСРЕДСТВОМ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ДЕАЛЛОИНГА Сборник тезисов, XIX Российская конференция «Физическая химия и электрохимия расплавленных и твердых электролитов», Екатеринбург : Издательский Дом «Ажур», страницы 59-62 (год публикации - 2023)
7. Кулик Н.П., Роженцев Д.А., Ткачев Н.К., Шуров Н.И. ПОЛУЧЕНИЕ НАНОПОРИСТЫХ МЕТАЛЛОВ ПОСРЕДСТВОМ АНОДНОГО РАСТВОРЕНИЯ СПЛАВОВ В РАСПЛАВЛЕННЫХ СОЛЯХ АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЭЛЕКТРОХИМИИ СПЛАВОВ И ЗАЩИТЫ ОТ КОРРОЗИИ, Воронеж, Издательско-полиграфический центр «Научная книга», 1 Глава в коллективной монографии, страницы 6-28 (год публикации - 2023)