Функциональные, технические и качественные характеристики, эксплуатационные характеристики объекта закупки (при необходимости)

— изготовление лабораторных образцов допированных азотом аэрогелей на основе восстановленного оксида графена;

— проведение испытаний азотсодержащих аэрогелей в качестве катализаторов реакции восстановления кислорода

— изготовление лабораторных образцов аэрогелей на основе оксида графена, декорированных оксидами железа

— проведение испытаний аэрогелей на основе оксида графена, декорированных оксидами железа

— оптимизация сорбционных характеристик композитных аэрогелей PTFE-rGO.

— проведение испытаний композитных аэрогелей PTFE-rGO в качестве сорбента органических растворителей и бензина

— разработка методики очистки композитного PTFE-rGO аэрогеля от жидких органических загрязнителей путем выпаривания и выжигания

— изготовление экспериментальных образцов электродов суперконденсатора из композитных аэрогелей МеОх – ВОГ (где Me — Ti и Ni).

— исследовательских испытаний электрохимических свойств электродов СК из композитных аэрогелей МеОх – ВОГ.

2. Перечень научных и научно-технических результатов, подлежащих получению при выполнении НИОКТР

— лабораторные образцы допированных азотом аэрогелей на основе восстановленного оксида графена;

— лабораторные образцы аэрогелей на основе оксида графена, декорированные оксидами железа

— лабораторные образцы композитных аэрогелей PTFE-rGO с оптимизированными сорбционными характеристик

— методика очистки композитного PTFE-rGO аэрогеля от жидких органических загрязнителей путем выпаривания и выжигания

— лабораторная технологическая инструкция по изготовлению электродов СК из композитных аэрогелей МеОх – ВОГ

— изготовление опытных образцов электродов суперконденсатора из композитных аэрогелей МеОх – ВОГ (где Me — Ti, Ni).

3. Технические требования.

3.1. Требования к показателям и техническим характеристикам лабораторных образцов допированных азотом аэрогелей на основе восстановленного оксида графена.

3.1.1. Внешний вид образцов:

— гранулы диаметром 6÷10 мм

— цилиндры диаметром 15÷20 мм

3.1.2. Удельный вес образцов, г/см3: 15,0÷35,0

3.1.3. Химический состав:

-Углерод, вес.%: 82,0÷90,0

— Кислород, вес.%: 6,0÷12,0

— Азот, вес.%: 2,0÷4,0

— Сера вес.%: не более 1,5

— Водород, вес.%: не более 1,5

3.1.4. Требования к режимам испытания азотсодержащих аэрогелей в качестве катализаторов реакции восстановления кислорода:

— исследования выполняются в трехэлектродной ячейке с использованием установки с вращающимся дисковым электродом;

— исследования выполняются в насыщенном О2 растворе 0,1 М КОН;

— скорость развертки потенциала, мВ/с: 10,0

— скорость вращения электродов, об/мин: 360÷6400.

3.2. Требования к показателям и техническим характеристикам лабораторных образцов аэрогелей на основе оксида графена, декорированных оксидами железа.

3.2.1. Внешний вид образцов:

— гранулы диаметром 6÷10 мм

— цилиндры диаметром 15÷20 мм

3.2.2. Удельный вес образцов, г/см3: 20,0÷80,0

3.2.3. Номенклатура изготавливаемых лабораторных образцов:

Для изготовления лабораторных образцов аэрогелей могут быть использованы различные модификации оксида железа общей с общей формулой FexOy

— Лабораторный образец аэрогеля ОГ-Fe — 5 с содержанием FexOy, вес%: от 4 до 6

— Лабораторный образец аэрогеля ОГ-Fe — 10 с содержанием FexOy, вес%: от 9,0 до 11,0

— Лабораторный образец аэрогеля ОГ-Fe — 15 с содержанием FexOy, вес%: от 14,0 до 16,0

— Лабораторный образец аэрогеля ОГ-Fe — 20 с содержанием FexOy, вес%: от 19,0 до 21,0

3.2.4. Сорбционные свойства лабораторных образцов аэрогеля, декорированных оксидами железа.

-Сорбционная емкость (на примере красителя метиленового синего), мг/г: не менее 100.

— Циклируемость в режиме сорбция-десорбция (на примере красителя метиленового синего), шт.: не менее 10

— Снижение сорбционной емкости на 10 цикле, %: не более 50.

3.3. Требования к показателям и техническим характеристикам лабораторных образцов лабораторные образцы композитных аэрогелей PTFE-rGO с оптимизированными сорбционными характеристиками

3.3.1. Внешний вид образцов:

— гранулы диаметром 6,0÷10,0 мм

— цилиндры диаметром 40,0÷50,0 мм

3.3.2. Удельный вес образцов, г/см3: 20,0÷40,0

3.3.3. Номенклатура изготавливаемых лабораторных образцов:

— Лабораторный образец PTFE-rGO -10 с содержанием ПТФЭ, вес%: от 8,0 до 12

— Лабораторный образец PTFE-rGO -20 с содержанием ПТФЭ, вес%: от 18,0 до 22

— Лабораторный образец PTFE-rGO -10 с содержанием ПТФЭ, вес%: от 28,0 до 32

— Лабораторный образец PTFE-rGO -10 с содержанием ПТФЭ, вес%: от 38,0 до 42

3.3.4. Образцы после восстановления должны обладать супергидрофобностью, при этом угол смачивания водой должен составить, градусов: более 150

3.3.5. Сорбционная емкость лабораторных образцов аэрогелей PTFE-rGO:

— по органическим растворителям, % от веса сорбента: более 1500

— по бензинам, % от веса сорбента: более 1800

— по нефти, % от веса сорбента: более 1700

3.3.6. Требования к циклируемости сорбционной емкости:

— лабораторные образцы должны выдерживать по гексану не менее 10 циклов сорбции-десорбции в режиме выпаривания и не менее 4 циклов сорбции-десорбции в режиме выгорания на примере изопропилового спирта. При этом сорбционная емкость не должна снижаться более чем на 50 %.

3.4. Требования к показателям и техническим характеристикам лабораторных образцов опытных образцов электродов суперконденсатора из композитных аэрогелей МеОх – ВОГ (где Me — Ti, Ni)

3.4.1. Номенклатура изготавливаемых опытных образцов электродов суперконденсатора из композитных аэрогелей МеОх – ВОГ:

— Опытный образец электрода NiO-ВОГ 15 с содержанием NiO, вес%: от 14,0 до 16,0

— Опытный образец электрода NiO-ВОГ 30 с содержанием NiO, вес%: от 28,0 до 32,0

— Опытный образец электрода NiO-ВОГ 50 с содержанием NiO, вес%: от 48,0 до 52,0

— Опытный образец электрода TiO2-ВОГ 15 с содержанием TiO2, вес%: от 14,0 до 16,0

— Опытный образец электрода TiO2-ВОГ 15 с содержанием TiO2, вес%: от 28,0 до 32,0

— Опытный образец электрода TiO2-ВОГ 15 с содержанием TiO2, вес%: от 48,0 до 52,0

3.4.2. Образцы электродов должны быть изготовлены в виде никелевой (или титановой) пены или никелевой (или титановой) фольги на которые методом напрессовки наносится порошок или паста электродного материала МеОх – ВОГ.

-Размеры электродов, мм:

Высота: от 30,0 до 50,0

Ширина: от 30,0до 50,0

Толщина: от 0,2 до 2,0

3.4.3. Требования к электрохимическим свойствам образцов электродов суперконденсатора из композитных аэрогелей МеОх – ВОГ:

-Удельная электро-химическая емкость в пересчете а массу электродного материала в 1М растворе КОН в качестве электролита должна составлять, Ф/г, не менее 150

— Количество циклов заряда-разряда, которые должны выдерживать образцы электрода в гальваностатическом режиме испытания, шт.: не менее 1000

— Плотность тока при испытаниях, А/г: от 0,1 до 3,5

— Кулоновская эффективность образцов электродов, определяемая отношением емкости разряда к емкости заряда, должна находиться в пределах, %: от 85,0 до 98,0

4. Требования к разрабатываемой документации и её комплектности:

Состав разрабатываемой документации:

— Отчет за 2022 год.

— Методика допирования азотом аэрогелей на основе восстановленного оксида графена.

— Акт наработки лабораторных образцов азотосодержащих аэрогелей на основе восстановленного оксида графена.

— Методика испытаний азотсодержащих аэрогелей в качестве катализаторов реакции восстановления кислорода.

— Протоколы испытаний лабораторных образцов азотосодержащих аэрогелей на основе восстановленного оксида графена в качестве катализаторов реакции восстановления кислорода.

— Методика декорирования аэрогелей на основе оксида графена оксидами железа.

— Акт получения лабораторных образцов аэрогелей на основе оксида графена, декорированных оксидами железа.

— Методика испытаний аэрогелей на основе оксида графена, декорированных оксидами железа.

— Протоколы испытаний лабораторных образцов аэрогелей на основе оксида графена, декорированных оксидами железа.

— Методика исследовательских испытаний по оптимизации сорбционных характеристик композитных аэрогелей PTFE-rGO.

— Протоколы исследовательских испытаний композитных аэрогелей PTFE-rGO в качестве сорбента органических растворителей и бензина.

— Методики очистки композитного PTFE-rGO аэрогеля от жидких органических загрязнителей путем выпаривания и выжигания.

— Лабораторная технологическая инструкция по изготовлению электродов СК из композитных аэрогелей МеОх – ВОГ.

— Акт изготовления экспериментальных образцов электродов СК из композитных аэрогелей МеОх – ВОГ

— Программа и методика исследовательских испытаний электродов СК из композитных аэрогелей МеОх – ВОГ.

— Протоколы исследовательских испытаний экспериментальных электродов СК из композитных аэрогелей МеОх – ВОГ.

(этап работ)

(начало и окончание)

Декорирование аэрогелей на основе оксида графена оксидами железа в целях оптимизации процесса сбора использованного сорбента с помощью магнитных ловушек и испытание таких материалов. Оптимизация свойств композитного PTFE-rGO аэрогеля в качестве сорбента органических примесей и растворителей. На примере органических растворителей и бензинов. Оценка возможности очистки композитного PTFE-rGO аэрогеля от жидких органических загрязнителей путем выпаривания и выжигания. Отработка методов изготовления электродов СК из композитных аэрогелей МеОх – ВОГ. Изготовление и испытание СК с электродами из композитных аэрогелей МеОх – ВОГ.

Методика допирования азотом аэрогелей на основе восстановленного оксида графена.

Акт наработки лабораторных образцов азотосодержащих аэрогелей на основе восстановленного оксида графена.

Методика испытаний азотсодержащих аэрогелей в качестве катализаторов реакции восстановления кислорода.

Протоколы испытаний лабораторных образцов азотосодержащих аэрогелей на основе восстановленного оксида графена в качестве катализаторов реакции восстановления кислорода.

Методика декорирования аэрогелей на основе оксида графена оксидами железа.

Акт получения лабораторных образцов аэрогелей на основе оксида графена, декорированных оксидами железа.

Методика испытаний аэрогелей на основе оксида графена, декорированных оксидами железа.

Протоколы испытаний лабораторных образцов аэрогелей на основе оксида графена, декорированных оксидами железа.

Методика исследовательских испытаний по оптимизации сорбционных характеристик композитных аэрогелей PTFE-rGO.

Протоколы исследовательских испытаний композитных аэрогелей PTFE-rGO в качестве сорбента органических растворителей и бензина.

Методики очистки композитного PTFE-rGO аэрогеля от жидких органических загрязнителей путем выпаривания и выжигания.

Лабораторная технологическая инструкция по изготовлению электродов СК из композитных аэрогелей МеОх – ВОГ.

Акт изготовления экспериментальных образцов электродов СК из композитных аэрогелей МеОх – ВОГ

Программа и методика исследовательских испытаний электродов СК из композитных аэрогелей МеОх – ВОГ.

Протоколы исследовательских испытаний экспериментальных электродов СК из композитных аэрогелей МеОх – ВОГ.

–

30.06.2022 г.