Отчет - Факультет Наук о Материалах

Отчет
о работе диссертационного совета в 2007 году.
Диссертационный
совет
Д
501.002.05
утвержден
при
Московском
государственном университете им. М.В.Ломоносова, г. Москва приказом
Высшей аттестационной комиссии от 18 мая 2000г. N 1420-в.
Диссертационному совету разрешено принимать к защите диссертации
по 02.00.01 – неорганическая химия по химическим наукам
02.00.21 – химия твердого тела по химическим наукам
01.04.07 – физика конденсированного состояния по физико-математическим
наукам.
В период работы совета с января по декабрь 2007 г. было проведено 6
заседаний, на которых было заслушано 3 защиты диссертаций: 1 – на соискание
ученой степени кандидата химических наук по специальности 02.00.01 –
неорганическая химия, 2 – на соискание ученой степени кандидата химических
наук по специальности 02.00.21 – химия твердого тела. Заседания совета
проводились в присутствии не менее 75% состава совета во время защит на
соискание ученой степени кандидата наук.
Тематика диссертационных работ соответствует основным направлениям
науки и имеет практическую направленность. Рассмотренные диссертации были
посвящены синтезу новых гидридов ИМС RT3 и АВ2 с высоким содержанием
водорода и определению влияния химического состава интерметаллических
соединений и термобарических параметров синтеза на сорбционную емкость и
структуру образующихся гидридов; лазерному синтезу высокочувствительных
тонкопленочных материалов на основе диоксида олова и исследование влияния
структуры, состава и энергетических параметров плазмы Pd и Pt на
электрофизические характеристики, определяющие сенсорные свойства по
отношению водороду; разработке методик получения фазы Ba6Mn24O48 с
туннельной кристаллической структурой в виде нитевидных кристаллов, а
также
детальному
исследованию
физико-химических,
структурных,
морфологических особенностей, электрохимических и каталитических свойств
манганитных вискеров; разработке новых методов выращивания нитевидных
кристаллов с заданным химическим составом и кристаллической структурой;
анализу химической гомогенности, термической стабильности и ростовой
морфологии
вискеров;
разработке
эффективных
методов
химической
модификации; внедрению ионов в нитевидные кристаллы и нановискеры;
определению физико-химических и электрохимических характеристик вискеров
до и после химической модификации, установлению влияния природы
внедренных ионов на свойства вискеров
В диссертационной работе Лушникова С.А., представленной на
соискание ученой степени кандидата химических наук,:
1.Впервые синтезированы при давлении водорода до 2000 атм новые
гидридные фазы на основе ИМС CeNi2Co, Ce0.8La0.2Ni3, CeNi1.7Mn1.3,
CeNi2.5Fe0.5, CeCo3, CeCo2Ni, GdFe3, кристаллизующихся в структурном типе
CeNi3
или
PuNi3,
и
на
основе
ИМС
NbVNi,
NbVCo
и
NbVFe,
кристаллизующихся в структурном типе MgZn2.
2. Выявлены основные закономерности в изменении значений объемных
эффектов при образовании гидридов ИМС CeNi2Co, Ce0.8La0.2Ni3, CeNi1.7Mn1.3,
CeNi2.5Fe0.5, CeCo3, CeCo2Ni, GdFe3 определяемые характером химической связи
между водородом и металлами, образующими интерметаллид.
3.Методами рентгеновской и нейтронной дифрактометрии изучены
особенности структурных превращений в системах RT3-H2 и AB2-H2 и
установлена структура гидридных фаз, синтезированных при высоком давлении
CeNi3D5.2, CeNi2CoD5.2, CeCo3D6.0, ErNi3D5.0 и NbVCoD2.5. Показано, что в
изученных гидридах ИМС RT3 с низкой концентрацией водород находиться в
пустотах структурного блока RT2, на границе между блоками RT2 и RT5, в
гидридах с высокой концентрацией дополнительно заполнены пустоты в
структурном блоке RT5.
Показано, что в системах RT3-H2 использование высокого давления
позволяет синтезировать новые гидридные фазы с содержанием водорода в 1.52 раза превышающие состав гидридов при давлении до 100 атм.
Доказана перспективность использования высокого газового давления для
синтеза новых гидридов ИМС, не образующихся при относительно низких
давлениях водорода.
Совет рекомендует с результатами работы ознакомить сотрудников
организаций, работающих в области синтеза гидридов интерметаллических
соединений и исследования их
свойств: ИОНХ РАН им. Н.С. Курнакова
(Москва), Институт проблем химической физики РАН (Черноголовка), РХТУ
им. Д.И. Менделеева (Москва), Институт физики твердого тела РАН
(Черноголовка), Институт химии твердого тела УрО РАН (Екатеринбург), РНЦ
«Курчатовский Институт» (Москва), ИВТАН РАН (Москва), ОИЯИ (Дубна).
В диссертационной работе Шатохина А.Н., представленной на соискание
ученой степени кандидата химических наук, проведено физико-химическое
исследование получения пленочных материалов:
Определены оптимальные параметры лазерного синтеза, при которых
получены максимальные чувствительности при детектирования водорода
пленочными материалами, синтезированными на основе SnO2.
Предложена
модель
лазерной
абляции,
качественно
объясняющая
различия энергетических характеристик ионов Pd и Pt в плазме.
Впервые показано, что изменение структуры и зарядового состава
лазерной плазмы легирующих металлов может приводить как к максимальной
чувствительности, так и к её полному отсутствию при одних и тех же
поверхностных концентрациях легирующих добавок исходных пленок SnO2.
Предложена
модель,
объясняющая
изменение
электрофизических
характеристик пленок, определяющих газовую чувствительность по отношению
к водороду, в зависимости от структуры и зарядового состава лазерной плазмы
легирующих металлов.
Предложен метод улучшения селективности мультисенсорных систем неоднородное легирование пленок диоксида олова лазерной плазмой платины с
различными поверхностными концентрациями, исследованы созданные на его
основе
прототипы
интегральных
планарных
сенсоров
SnO2/SnO2(Pt),
полученные результаты подтвердили правильность предложенного метода.
Показано, что при оптимальных условиях лазерного синтеза достигается
увеличение чувствительности к водороду пленок SnO2(Pd) / SnO2 в ~10 раз,
SnO2(Cu,Pd) / SnO2 - в ~100 раз, платиной - SnO2(Pt) / SnO2 - в ~ 150 раз и
селективности – более чем в 5 раз, что является перспективным для создания
высокочувствительных газовых сенсоров, на порядок величины превышая
чувствительности промышленно выпускаемых водородных сенсоров.
Результаты и выводы по работе могут быть полезны следующим
организациям: Институту проблем лазерных и информационных технологий
РАН,
Институту
электрохимии
им.
А.Н.
Фрумкина,
Институту
высокотемпературной электрохимии УрО РАН, Институт химии твердого тела
и нанохимии СО РАН, РНЦ Курчатовский институт.
В работе Померанцевой Е.А. впервые исследованы фазовые соотношения в
системе Ba-Mn-O в области составов, обогащенных оксидом марганца (IV), что
позволило
оптимизировать
условия
синтеза
манганитов
бария
с
перспективными свойствами.
Разработаны методики получения порошков, керамики и нитевидных
кристаллов в системе Ba-Mn-O. Впервые выращены нитевидные кристаллы
(толщиной 100 нм – 10 микрон и длиной до 1.5 см) барийсодержащих
манганитных фаз с туннельной структурой.
Осуществлен анализ микроморфологии вискеров состава Ba6Mn24O48,
ориентации в процессе роста, предложена модель их роста. Подтверждено, что
рост нитевидных кристаллов манганитов при изотермическом (900-950С)
испарении
флюса
(расплава
KCl)
происходит
за
счет
транспорта
марганецсодержащих компонентов через газовую фазу к областям расплава,
локализованным в основании вискеров.
Впервые получена протонированная форма нитевидных кристаллов в
результате их обработки концентрированными кислотами. Образование Нформы фазы Ba6Mn24O48 происходит по механизму ионного обмена части ионов
бария на протоны и сопровождается анизотропным уменьшением параметра
решетки a перпендикулярно направлению структурных туннелей и повышением
средней степени окисления марганца в структуре. Вхождение протона в
структуру сопровождается образованием связей Mn-OH. Н-форма вискеров
Ba6Mn24O48 является смешанным электронно-ионным проводником: протонная
проводимость составляет 0.5-1.0∙10-3Ом-1∙см-1, а электронная - 0.8-1.7∙10-3Ом1
∙см-1 (при 24оС).
Показано, что кислотная обработка вискеров ведет к деламинированию
сросшихся вискеров с образованием нановолокон толщиной 30-50 нм и
позволяет проводить декорирование вискеров за счет роста нанокристаллов (520 нм) на поверхности вискеров. В реакции доокисления угарного газа (СО) до
диоксида
углерода
(СО2)
марганецсодержащие
вискеры
в
качестве
гетерогенных катализаторов приводят к конверсии свыше 80 об. % СО при
200оС.
Практическая значимость настоящей работы заключается в возможности
использования полученных химически и морфологически модифицированных
нитевидных кристаллов в нескольких социально и экономически важных
областях.
С результатами работы следует ознакомить сотрудников организаций:
Института проблем химической физики РАН (г. Черноголовка), Института
кристаллографии РАН (г. Москва), Института химии твердого тела РАН (г.
Екатеринбург), Института физической химии и электрохимии РАН (г. Москва)
и др.
Данные о рассмотренных диссертациях на соискание ученой степени
доктора наук
Шифр
специальности
02.00.01
Шифр
специальности
02.00.21
Отрасль Отрасль Отрасль
науки
науки
науки
химия химия
химия
с
нет
нет
нет
по
Работы,
снятые
рассмотрения
заявлениям соискателей
Положительные решения
по результатам защиты
диссертации, в том числе
по выполненным в других
организациях
Отрицательные решения
по результатам защиты
диссертации, в том числе
по выполненным в других
организациях
Дано
дополнительных
заключений
Находятся на рассмотрении
диссертации на 1 января
200_8 г.
Шифр
специальности
01.04.07
Отрасль
науки
химия
нет
Отрасль
науки
физика
нет
Отрасль
науки
физика
нет
нет
нет
нет
нет
нет
нет
нет
нет
нет
нет
нет
нет
нет
нет
нет
нет
нет
нет
нет
нет
нет
нет
нет
нет
нет
нет
нет
нет
нет
нет
нет
нет
нет
нет
нет
нет
Данные о рассмотренных диссертациях на соискание ученой
степени кандидата наук
Работы,
снятые
с
рассмотрения
по
заявлениям соискателей
02.00.01
02.00.21
01.04.07
Отрасль науки
Отрасль науки
Отрасль науки
химия
химия
химия
химия
физика
физика
нет
нет
нет
нет
нет
нет
Нет
нет
1/0
Дано
дополнительных
заключений
Находятся
на
рассмотрении на 1 января
2008 г.
2/1
нет
нет
нет
нет
нет
нет
нет
нет
нет
нет
нет
нет
нет
нет
нет
нет
нет
нет
Председатель диссертационного совета
Д 501.002.05, профессор
________________________МелиховИ.В.
Ученый секретарь диссертационного совета
Д 501.002.05
« 29» декабря 2007г.
_____________________Еремина Е.А.