Кафедра "Фізична хімія"

Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/1402

Офіційний сайт кафедри http://web.kpi.kharkov.ua/fchem

Кафедра "Фізична хімія" заснована в 1926 році професором Олександром Миколайовичом Щукарьовим. Свої витоки вона веде від 1918 року, коли кафедра хімії розділилася на кафедри неорганічної, органічної, аналітичної і фізичної хімії.

У різні роки нею керували професори Ілля Іванович Стрєлков, Сергій Степанович Уразовський, Аркадій Юхимович Луцький, Володимир Мойсейович Кошкін. Від 2012 року кафедру очолює доктор технічних наук, професор Микола Дмитрович Сахненко, академік АН Вищої освіти України.

Кафедра входить до складу Навчально-наукового інституту хімічних технологій та інженерії Національного технічного університету "Харківський політехнічний інститут". Наукова школа кафедри включає понад 90 кандидатів і докторів наук.

У складі науково-педагогічного колективу кафедри працюють: 2 доктора та 2 кандидата технічних наук, 1 кандидат хімічних наук; 1 співробітник має звання професора, 2 – доцента, 1 – старшого наукового співробітника, 1 – старшого дослідника.

Переглянути

Результати пошуку

Зараз показуємо 1 - 10 з 15

Морфологія та структура кераміко-подібних пео-покривів на сплавах Al
(Київський національний університет технологій та дизайну, 2019) Каракуркчі, Ганна Володимирівна; Сахненко, Микола Дмитрович; Ведь, Марина Віталіївна; Горохівський, Андрій Сергійович; Богданова, Катерина Борисівна
The results of studies the PEO of Al alloys in alkaline electrolytes are presented. It is established that the presence of alloying components in the alloys composition complicates the formation of the surface ceramic-like layer. To homogenize the surface and obtain oxide coatings, doped with Co and Mn, electrolytes based on KOH and K4P2O7 with the addition of manganate- and cobalt(II) ions were used. PEO in these electrolytes allows to obtain mixed oxide coating Al2O3·MnOx and Al2O3·CoOy. The rational modes of PEO aluminum alloys were substantiated to obtain coatings with high transition metals oxides contents. It is shown that the incorporation of MnOx and CoOy changes the morphology and structure of oxide layers.
Cobalt based coatings as catalysts for methanol oxidation
(Науково-технологічний комплекс "Інститут монокристалів", 2020) Nenastina, T. A.; Ved, M. V.; Sakhnenko, N. D.; Yermolenko, I. Yu.; Volobuyev, M.; Proskurina, V. O.
The cobalt based coatings with refractory metals (Mo, W, Zr) were deposited from pyrophosphate-citrate electrolytes in a pulsed mode. It has been shown that, with increasing current density, Co-Mo-W and Co-W-ZrO2 alloys are enriched in tungsten, grain sizes decrease, but a network of cracks appears on the surface of the Co-Mo-W coating. In the Co-Mo-ZrO2 coating, with increasing current density, the zirconium content increases due to molybdenum, and the surface is the most fractured and small-globular. The surface roughness parameters for Co-Mo-ZrO2 are one order of magnitude higher than those for Co-Mo-W. Cyclic voltammograms show that the Co-Mo-ZrO2 deposits are characterized by the highest stability under anodic polarization due to the inclusion of molybdenum and zirconium(IV) oxide in their composition. The kinetics of the methanol anodic oxidation on electrodes coated with cobalt alloys was studied, and the participation of intermediate metal oxides in oxygen transport was revealed. A significant increase in the anode current peak indicates a higher electro-catalytic activity of the zirconium-containing coatings among the studied alloys.
Functional coatings by ternary cobalt based alloys for the autumobile industry
(Харківський національний автомобільно-дорожній університет, 2015) Nenastina, T. O.; Hapon, Yu. K.; Glushkova, M. A.; Sakhnenko, N. D.; Ved, M. V.
The environmentally friendly and resource-saving technologies for producing multifunctional coatings based on cobalt and silver alloys with refractory metals are proposed. The catalytic activity testing results of binary and ternary alloys based on cobalt in the carbon monoxide oxidation reaction in carbon dioxide were analyzed. It was revealed that there is on improvement of functional properties of galvanic alloys when the content of tungsten and molybdenum is within the range of 10–30 wt. %.
Экологические аспекты формирования многокомпонентных покрытий сплавами кобальта
(Харківський національний автомобільно-дорожній університет, 2015) Ненастина, Татьяна Александровна; Глушкова, Марина Александровна; Гапон, Юлиана Константиновна; Ведь, Марина Витальевна; Сахненко, Николай Дмитриевич
Предложена экологически безопасная ресурсосберегающая технология полифункциональных покрытий сплавами кобальта с тугоплавкими металлами. Представлены результаты исследования каталитических и физико-механических свойств гальванохимических покрытий, показана возможность их использования в качестве каталитически активных и износосотойких материалов.
Варіювання режимів електролізу – універсальний метод керування складом гальванічних покривів
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Сачанова, Юлія Іванівна; Сахненко, Микола Дмитрович; Ведь, Марина Віталіївна; Ненастіна, Тетяна Олександрівна; Проскуріна, Валерія Олегівна
Доведено можливість електросинтезу і керування складом гальванічних покривів сплавами на основі металів групи феруму з тугоплавкими металами, зокрема молібденом, з комплексного цитратного електроліту шляхом варіювання режимів електролізу. Встановлено, що постійним струмом формуються покриви з вищим вмістом оксигену, зокрема, в означених покривах фіксується більше оксидів молібдену порівняно з нанесеними уніполярним імпульсним електролізом. В останньому випадку вміст оксигену на виступах і в упадинах значно менший і становить 21 ат.% і 25 ат.%, відповідно. Показано, що при імпульсному електролізі вміст металевої форми молібдену вищий за рахунок відновлення оксидів молібдену проміжних ступенів окиснення ад-атомами водню, що утворюються в парціальній катодній реакції. Відновлення відбувається внаслідок спілловер-ефекту, реалізація якого найбільш ефективна впродовж паузи імпульсного струму. Обґрунтовано формування оксидної фази допанта безпосередньо в процесі електролізу без введення в електроліт як другої фази. Залежно від повноти перебігу цього процесу створюються умови для формування металевого покриву тернарним сплавом або металоксидним композитом, друга фаза якого складається з оксидів молібдену в проміжному ступені окиснення, тобто утворюється безпосередньо в електродному процесі. За результатами атомно-силової мікроскопії встановлено, що покриви, синтезовані в гальваностатичному режимі, можуть бути класифіковані як композитні електролітичні матеріали, тоді як катодний осад, отриманий нестаціонарним електролізом, можна віднести до металевих. Покриви, отримані в імпульсному режимі, характеризуються меншою поруватістю. Визначено вільну енергію поверхні для металевих і композитних покривів, значення якої становлять 127,74 мДж/м2 та 118,10 мДж/м2. Тестуванням електрокаталітичних властивостей тернарних сплавів Fe–Co–Mo в реакції електролітичного виділення водню отримано високі значення густини струму обміну водню як для металевих, так і композитних покривів.
Вплив морфології поверхні композиційних електролітичних покривів Сo-W-ZrO2 на функціональні властивості сплавів
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Ненастіна, Тетяна Олександрівна; Ведь, Марина Віталіївна; Сахненко, Микола Дмитрович; Зубанова, Світлана Іванівна
Доведено можливість електросинтезу і керування складом та морфологією поверхні композиційних електролітичних покривів (КЕП) кобальту з тугоплавкими металами варіюванням густини імпульсного струму. Композити на основі кобальту, осаджені на підкладку з міді з білігандних цитратно-пірофосфатних електролітів при густині імпульсного струму 4 А/дм2, відрізняються розгалуженою поверхнею і більш рівномірним розподілом компонентів по поверхні, підвищеним вмістом вольфраму, який майже у 5 разів більш ніж у покривах, осаджених при 10 А/дм2, та зниженням відсотку кисню удвічі (до 5,5 %). Це пояснюється гальмуванням реакції виділення газоподібного водню та участю ад-атомів водню у хімічному відновленні проміжних оксидів вольфраму до металу під час переривання поляризації. Покриви, осаджені із застосуванням імпульсного струму, можна вважати композитами складу Co-W-ZrO2, в яких оксидна фаза утворюється безпосередньо в електродному процесі як інтермедіат неповного відновлення вольфраматів. Топографія плівок відрізняється наявністю зерен еліптичної і сферичної форми з розмірами кристалітів 80 – 180 нм. На основній поверхні зустрічаються виступи (крупні зерна) діаметром 1 – 3 мкм. Фрактальна розмірність поверхні становить 2,77, що свідчить про 3D механізм росту кристалів при формуванні покриву. За параметрами шорсткості поверхні Ra і Rq покриви відносяться до 9 класу шорсткості. Завдяки кількісному складу, морфології й фрактальності поверхні мікротвердість і корозійна стійкість систем Co-W-ZrO2, одержаних за густини струму 4 А/дм2 на 20 % перевищують параметри покривів, одержаних при 10 А/дм2, і у 3 рази перевищує відповідні характеристики підкладки. Показано, що вольфрамвмісним КЕП притаманні каталітична активність у реакції окиснення етанолу і корозійна стійкість у середовищах різної кислотності.
Розробка нових форм каталітичних елементів в реакторах окиснення амоніаку з нерухомим зернистим шаром
(НТУ "ХПІ", 2019) Масалітіна, Наталія Юріївна; Савенков, Анатолій Сергійович; Близнюк, Ольга Миколаївна; Огурцов, Олександр Миколайович; Клещев, Микола Федосович
Секціонування співвісними циліндрами з проникними стінками та радіальними перегородками дозволяє значно зменшити ступінь нерівномірності газорозподілу по перетину нерухомого зернистого шару в контактних апаратах двоступеневого окиснення аміаку у виробництві азотної кислоти. Дослідження впливу геометричних характеристик зерна каталізатора на технологічні параметри процесу окиснення амоніаку для різних форм зерна каталізатора показали, що завантаження другого ступеня реактора оксидним каталізатором з оптимальними розмірами зерна дозволить на 30 % зменшити необхідну кількість каталізатора при заданій продуктивності реактора. Розроблені рекомендації щодо вибору оптимальних розмірів зерен різної форми для розроблених мультиоксидних каталізаторів Co-Fe-Ce-O, Co-Zr-Cr-Li-O і Fe-Zr-Mn-Bi-O та застосування секціонування для покращення рівномірності газорозподілу по перетину нерухомого зернистого шару каталізатору можуть бути використані для розробки нових і оптимізації роботи існуючих реакторів для двоступеневого окислення аміаку і прогнозування їх роботи на основі встановлення взаємозв'язку фізико-хімічних характеристик, кінетичних параметрів і дифузійних ускладнень процесу в нерухомому шарі каталізатора.
Synthesis of catalytic cobalt-containing coatings on alloy AL25 surface by plasma electrolytic oxidation
(Інститут хімії поверхні ім. О. О. Чуйка НАН України, 2017) Ved, M. V.; Karakurkchi, A. V.; Sakhnenko, N. D.; Gorohivskiy, A. S.
The study aims at the investigation of the influence of electrolyte composition and plasma electrolytic oxidation modes on the composition and morphology of a mixed aluminum and cobalt oxides at the AL25 alloy. Composition, morphology and surface roughness of the oxide systems are examined by scanning electron microscopy, X-ray analysis and atomicforce microscopy. Mixed oxide coatings Al₂O₃·CoOₓ formed from the diphosphate electrolytes at various concentration ratio diphosphate/cobalt sulfate contain cobalt of 8-30 at. % (in terms of metal) in the matrix of alumina. Plasma electrolytic oxidation in a two-stage mode of the incident power provided formation of strongly adhered coatings characterized by non-stoichiometry ratio of cobalt and oxygen as well aslow content of silicon in deposits. Obtained mixed oxide systems have developed surface with alternating the spheroid and torus-shaped structures which is associated with a large number of catalytic sites. They exhibit catalyticbehavior in the model reactions of CO conversion to CO₂ and benzene oxidation not inferior to the contacts with noble metals. The coatings Al₂O₃·CoOₓ contribute to fuel economy and improve the environmental performance of the internal combustion engine thus can be recommended for use in the neutralization of gas emissions systems and as coatings for pistons of combustion chamber.
Вплив часових параметрів оксидування на склад та морфологію каталітичних покривів Al₂O₃·CoxOy
(НТУ "ХПІ", 2018) Каракуркчі, Ганна Володимирівна; Сахненко, Микола Дмитрович; Ведь, Марина Віталіївна
Досліджено процес формування змішаних оксидних покривів на висококремністому сплаві алюмінію у кобальтовмісному дифосфатному електроліті методом плазмово-електролітичного оксидування. Хронограми напруги формування дослідженої системи мають класичний вид із розділенням на характеристичні області. Показано, що неоднорідність хімічного складу АЛ25 зумовлює витрату частини анодного струму на гомогенізацію оброблюваної поверхні, що відображається у мінімізації вмісту легувальних компонентів на початковому етапі обробки. Встановлено, що приріст відносної маси сформованого шару змішаних оксидів Al₂O₃·CoxOy є функцією часу. Залежність має екстремальний характер із максимумом на 55 хв. Хімічний склад та морфологія поверхні утворюваного оксидного шару залежать від часу оксидування. Вміст каталітичного компоненту в поверхневих шарах варіюється від 0,2 до 23,3 ат. % при збільшенні часу обробки від 10 до 60 хв. Максимальна інкорпорація кобальту до складу оксидного шару відбувається при ПЕО протягом 35-50 хв, при цьому вміст кремнію у поверхневих шарах не перевищує 2 ат. %, що є сприятливим для каталітичних властивостей одержаного матеріалу. Включення кобальту візуалізується вкрапленнями синьо-фіолетового кольору в місцях горіння мікродугових розрядів. Сформований змішаний шар оксидів алюмінію та кобальту характеризуються розвиненою мікроглобулярною структурою, утвореною конгломератами сфероїдів із середнім розміром 1-2 мкм. Нанесений оксидний шар складається із α-Al₂O₃ з інкорпорованими фазами Co₃O₄. Наявність аморфного гало зумовлено формуванням структури у нерівноважних умовах. Сукупність виявлених факторів є передумовою високих каталітичних властивостей одержаних покривів. Перспективною сферою застосування систем Al₂O₃·CoxOy є внутрішньоциліндровий каталіз у двигунах внутрішнього згоряння.
Використання змішаних оксидів кобальту і алюмінію для внутрішньоциліндрового каталізу
(НТУ "ХПІ", 2017) Ведь, Марина Віталіївна; Сахненко, Микола Дмитрович; Каракуркчі, Ганна Володимирівна; Горохівський, Андрій Сергійович; Галак, Олександр Валентинович
Розглянуто принципи формування конверсійних оксидних покривів на висококремністому сплаві алюмінію у діфосфатних електролітах методом плазмово-електролітичного оксидування. Показано, що варіювання концентрації компонентів електроліту та параметрів електролізу (часу обробки і густини струму) сприяє формуванню оксидних покривів різного складу і морфології, що включають матрицю оксиду основного металу та нестехіометричні оксиди кобальту. Сформовані змішані оксиди характеризуються мікроглобулярною структурою та значною кількістю каталітичних центрів, що забезпечує високу каталітичну активність в реакціях знешкодження токсикантів. Тому вбачається доцільним застосування таких покривів у робочих процесах двигунів внутрішнього згоряння для підвищення ефективності перетворення палива та зменшення токсичних газових викидів.