Индустрия наносистем Соглашение 14.575.21.0103 на период 2015 - 2017 гг. Тема: Федеральная целевая программа «Исследования и разработки по приоритетным. - презентация

1 Индустрия наносистем Соглашение на период гг. Тема: Федеральная целевая программа «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на годы» Получатель субсидии: Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Южный федеральный университет» Руководитель проекта: д.т.н., профессор В. В. Петров IN Цели и задачи проекта Ожидаемые результаты проекта В ходе выполнения ПНИ должны быть получены следующие научно-технические результаты: Экспериментальные образцы композиционных металл полимерных нано материалов на основе полианилина и полиакрилонитрила с наполнителями (Zr, Si, Co). Лабораторный технологический регламент получения композиционных металл полимерных нано материалов на основе полианилина и полиакрилонитрила с наполнителями (Zr, Si, Co). Макет лабораторного стенда, обеспечивающего проведение измерений функциональных свойств композиционных металл полимерных наноматериалов на основе полианилина и полиакрилонитрила с наполнителями (Zr, Si, Сo) и испытания функциональных элементов электроники. Лабораторные образцы электродов суперконденсаторов на основе полианилина с наполнителями (Zr, Si). Лабораторные образцы сенсоров на основе полиакрилонитрила с наполнителем (Co). Технические требования и предложения по разработке, производству и эксплуатации композиционных металл полимерных нано материалов на основе полианилина и полиакрилонитрила с наполнителями (Zr, Si, Co) с учетом технологических возможностей и особенностей индустриального партнера - организации реального сектора экономики Перспективы практического использования Области применения, способы использования результатов: -в датчики состава газовых сред в качестве чувствительного элемента; -для нанесения на поверхность металлов в качестве антикоррозионных покрытий; -в приборостроении, энергетике, автомобилестроении, машиностроение и электротехник; -в качестве электродов суперконденсаторов. Результаты работы могут быть востребованы: организациями и предприятиями – разработчиками электронной аппаратуры, датчиков и систем для задач мониторинга экологических и технологических сред, а также сложных технических объектов Результаты исследовательской работы, полученные в 2015 г. 1)Разработан лабораторный технологический регламент получения композиционных наноматериалов с наполнителями (Zr, Si, Co). 2) Изготовлены образцы композиционных металл полимерных нано материалов на основе полианилина и полиакрилонитрила с наполнителями Zr, Si в виде порошка (величина площади удельной поверхности м 2 /г), с наполнителем Co в виде пленок (толщина не более 1 мкм). а) б) 3) Разработана лабораторная методика фазово-структурного анализа композиционных металл полимерных наноматериалов на основе полианилина и полиакрилонитрила с наполнителями (Zr, Si, Сo). 4) Разработана лабораторная методика измерения функциональных свойств композиционных металл полимерных нано материалов на основе полианилина и полиакрилонитрила с наполнителями (Zr, Si, Co). 5) Проведены измерения функциональных свойств композиционных металл полимерных наноматериалов на основе полианилина с наполнителями (Zr, Si) (величина внутреннего сопротивления не более 0, 3 Ом) 6) Проведены измерения функциональных свойств композиционных металл полимерных наноматериалов на основе полиакрилонитрила с наполнителем (Сo) (величина поверхностного сопротивления не менее 10 6 МОм) 6) Проведен фазово-структурный анализ экспериментальных образцов композиционных металл полимерных наноматериалов на основе полианилина и полиакрилонитрила с наполнителями (Zr, Si, Сo). 7) Разработан макет лабораторного стенда, обеспечивающего проведение измерений функциональных свойств композиционных металл полимерных наноматериалов на основе полианилина и полиакрилонитрила с наполнителями (Zr, Si, Сo) и испытания функциональных элементов электроники и проведены его испытания. Партнеры проекта Открытое Акционерное Общество «Корпорация развития Дагестана». Деятельность охватывает все основные сферы экономического развития республики: это и внедрение новых технологий в промышленное производство, и развитие агропромышленного комплекса. Объем внебюджетного финансирования на 2015 год -214 тыс. руб. Предусмотрена коммерциализация результатов проекта Индустриальным партнером. Предполагается внедрение технологий производства функциональных элементов электроники на основе металл полимерных композиционных наноматериалов. Цель: Получение значимых научных результатов, позволяющих переходить к созданию новых металл полимерных функциональных наноматериалов на основе полианилина и полиакрилонитрила с наполнителями (Zr, Si, Co) для высокочувствительных датчиков газов и устройств накопления энергии. Задачи: Разработка технологии получения новых композиционных металл полимерных нано материалов на основе полианилина и полиакрилонитрила, используемых для изготовления сенсорных элементов и электродов суперконденсаторов. Разработка функциональных элементов электроники (электродов суперконденсаторов и сенсоров) на основе полианилина и полиакрилонитрила с наполнителями (Zr, Si, Co). Актуальность: Наноматериалы на основе проводящих полимеров с системой сопряжения, которые обладают высокой химической стабильностью перспективны для применения в органической электронике, для создания микромеханических систем, суперконденсаторов, сенсоров, биосенсоров. Применение таких материалов и композитов на их основе позволяет создать высокочувствительные энергоэффективные сенсоры для детектирования состава технологических и экологических сред, а также использовать их для создания химически и термически стабильных электродных материалов Рис. 1 Образцы композиционного металл полимерного нано материла на основе полиакрилонитрила c наполнителем Cо а) СЭМ-изображение; б) АСМ-изображение Рис. 1 Образцы композиционных металл полимерных наноматериалов c наполнителями (Zr, Si) 8) Проведены дополнительные патентные исследования и подготовлена заявка на РИД «Способ получения допированного полианилина» (заявка на изобретение от г.). 9) Опубликованы 2 статьи в журналах, индексируемых в наукоемкой базе Scopus; T. V. Semenistaya V. V. Petrov Kh. Kh. Kalazhokov, Z. Kh. Kalazhokov B. S. Karamurzov, Kh. V. Kushkhov, and S. P. Konovalenko. Surface Engineering and Applied Electrochemistry, 2015, Vol. 51, No. 1, pp. 9–17. T.Myasoedova, N. Plugotarenko, T. Moiseeva, E. Vorobev, V. Butova, V. Petrov. Correlation Between Theoretical and Experimental Specific Surface Area Estimation for PANI and PANI/Zr Composite Modern Applied Science, Vol. 9, No. 13, 2015 (в печати) 10) Мероприятия по популяризации результатов : 2015 International Conference on "Physics and Mechanics of New Materials and Their Applications" (PHENMA 2015) devoted to 100-year Anniversary of the Southern Federal University Azov, Russia, May 19-22, 2015 Рис.3. Лабораторный стенд для измерения функциональных свойств материалов