Современные углеродные наноматериалы: технологии получения и применения в промышленности Сергей Филатов. - презентация

1 Современные углеродные наноматериалы: технологии получения и применения в промышленности Сергей Филатов

2 Институт тепло-и массообмена Национальной академии наук Беларуси :

3 Институт тепло-и массообмена Национальной академии наук Беларуси Основные направления деятельности института:I …исследования тепло-и массообменных процессов… … низкотемпературная плазма и плазменные технологии … … теплофизические свойства веществ и материалов … С 1977 года: … Технологии водородной энергетики (производство, хранение и технологии использования водорода)… С 2000 года: … Производство и технологии использования наносруктурных материалов… Подготовка аспирантов и магистратура по специальностям: Теплофизика и теплообменная техника; Химическая физика, включая физику горения и детонации; Промтеплоэнергетика Докторантура: T Теплофизика и теплообменная техника

4 Отделение водородной энергетики(1977) Центр сертификации углеродных наноматериалов (2009) Разработка новых энергетических технологий для экологически чистой энергетики, проектирование и исследование электрохимических источников тока, низкотемпературных и высокотемпературных топливных элементов и электролизеров. Микроразмерные топливные элементы; Технологии хранения водорода в связанном состоянии, разработка металлогидридных аккумуляторов водорода и компрессоров водорода. Разработка и создание топливных процессоров, генераторов эндогаза и синтез-газа; Разработка CVD технологий синтеза ориентированных и неориентированных одностенных углеродных нанотрубок, CVD и PVD технологии промышленного получения одностенных и много стенных углеродных нанотрубок, технологии создания функциональных углеродных наноматериалов и функциональных покрытий из углеродных нанотрубок, в т.ч. новых наноструктурных электродных материалов для топливных элементов и теплообменных систем; Технологии синтеза нанокатализаторов для топливных элементов, исследования электрокаталитической активности новых нанокатализаторов на основе углеродных наноматериалов; Термические методы анализа, дифференциальная сканирующая калориметрия и термогравиметрия, аналитические измерения, газовая хроматография, исследования адсорбционных характеристик и пористости материалов, автоматизированные измерения теплоемкости и теплопроводности твердых и сыпучих материалов в широком диапазоне температур, термометрия

5 Область интересов: Нанотехнологии Наноразмерный тепло- и массообмен Получение углеродных нанотрубок (SWNT, MWNT, Carbon black) Модификация и функционализация углеродных наноматериалов, Характеризация углеродных наноматериалов методами электронной и оптической микроскопии, ИК и Рамановской спектроскопии, SERS, методы термического анализа,TGA, DTGA, измерения электронных и электрических параметров, Хроматография CVD и PVD технологии для получения наноматериалов Электрохимические исследования Высокотемпературные, криогенные и вакуумные измерения Компьютерное моделирование наноразмерного теплообмена и роста наноматериалов(Fluent, Sinda, Elcut, QuickField, EcoSimPro)

6 Область интересов: Водородные технологии Разработка топливных элементов (PEM FC, microscale FC) Реакторы получения синтез-газа, реакторы частичного окисления, топливные процессоры Электролизеры Нанокатализаторы Хранение водорода в УНМ и металлогидридных Компьютерное моделирование процессов в ТЭ (Fluent, ANSYS, Sinda, Elcut, QuickField, EcoSimPro), Кластерные решения Быстрый пиролиз биомассы, возобновляемая и альтернативная энергетика Оптические методы измерений ИК термография

7 Получение: Углеродные нанотрубки (SWNT,MWNT), технический углерод, в т.ч. Наноструктурированный Катализаторы на углеродных носителях Электродные материалы для топливных элементов Нанокатализаторы и исследования каталитической активности CVD и PVD реакторы Программное обеспечение и компьютерное моделирование Аккумуляторы водорода Измерительные системы

8 Разрабатываемые технологии: Разработка и тестирование CVD и PVD систем Разработка и тестирование нано оболочек Au and Ag Nanoshells включая био- и медицинские приложения Наноразмерное моделирование Sразработка SERS детекторов и систем, химических и оптических сенсоров Разработка и исследования специальных типов AFM сенсоров Разработка и тестирование MEMS устройств Разработка нанокатализаторов, Био- и клеточные технологии Исследование графеновых и фуллереновых структур Разработка керамических материалов Исследование механических нагрузок и прочностные измерения Разработка конструкционных материалов и полимеров, композитов Молекулярная и клеточная диагностика и визуализация PIV технологии визуализации течений и микро течений

9 Основное оборудование: Растровый электронный сканирующий микроскоп- Supra 55 (Carl Zeiss, Германия) с детекторами InLense, SE, BSE, BSD and STEM и ЕDS системой микроанализа -INCA350 (Oxford Instruments) Электронный просвечивающий микроскоп- EMV 1000PC (Россия) ИК Фурье спектрометр Nexus 550 и Рамановский спектрометр Nicolet Nexus (Thermo, США) UV-Vis оптоволоконный спектрометр – Avantes (Нидерланды) Система DSC анализа (Perkin Elmer, США) Оптические микроскопы – Carl Zeiss, Olympus, etc Системы TGA анализа – TG1200 (Венгрия) Оборудование для анализа магнитных свойств ( C) Измерители теплоемкости C400PC и теплопроводности L400PC(-193 – 400C, Россия) Система быстрого прототипирования Protomat L20 (LPKF, Германия) Системы ИК термографии – Fluke 25, SnapShot550 (США), и ИК термометрии Газовые хроматографы (Spectrochrom, Россия)

10 Специальное электрохимическое оборудование и топливные элементы Протоннообменные топливные элементы (ТЭ, PEMFC) 1,5 kWt Тестовое оборудование для ТЭ Экспериментальны ТЭ (5-50 W) Электролизеры Металлогидридные системы и аккумуляторы Получение особо чистого водорода (99,9999%) Технологии для получения новых электродных материалов (Pt на C/CNT) Мембранные системы для сепарации газов Возможности: Измерения мощности, течений, динамических нагрузок, гидравлические и температурные измерения…

11 Специальное оборудование для роста углеродных нанотрубок Мы предлагаем CVD установки для роста углеродных нанотрубок и алмазоподобных покрытий методом термокаталитического крекинга углеводородов Трубчатые кварцевые CVD реакторы для роста углеродных нанотрубок использующие термический крекинг метана и бутана Трубчатые кварцевые CVD реакторы с плазменным разрядам для роста углеродных нанотрубок использующие электроразрядный крекинг метана и бутана Реакторы атмосферного давления для CVD роста углеродных нанотрубок использующие термический крекинг метана и бутана Лазерные печи для роста углеродных нанотрубок, использующие резонансное поглощение в газе Системы магнетронного нанесения нанокатализаторов Электрогидродинамические системы нанесения нанокатализаторов

12 Мы можем: Мы можем выполнять научные исследования - в интересах научных, промышленных, медицинских организаций Мы разрабатываем и исследуем новые материалы – армированные полимеры, композиты, нанокомпозиты, катализаторы Мы разрабатываем и изготавливаем высокотехнологичные системы для измерений, мониторинга и дистанционных исследований Мы разрабатываем и изготавливаем системы CVD синтеза углеродных наноматериалов, в т.ч углеродных нанотрубок Мы разрабатываем программное обеспечение и интерфейсы взаимодействия со специализированным оборудованием Мы можем исследовать любые классы наноматериалов, их тепловые, оптические, магнитные и каталитические свойства стандартными и нестандартными методами

13 Сотрудничество : Мы заинтересованы в научном и промышленном сотрудничестве и работе в одной команде Мы заинтересованы в создании международного Центра превосходства Мы готовы работать над крупными международными проектами Мы готовы к созданию совместного предприятия Мы также готовы обеспечить трансфер технологий на Белорусский рынок Мы готовы сопровождать и продвигать разработки наших партнеров в Беларуси

14 Контакт : Сергей А. Филатов, к.т.н., заведующий отделением водородной энергетики, руководитель Центра сертификации углеродных наноматериалов Республика Беларусь, , Минск, П.Бровки, 15 почта : Веб-сайт :