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 - 8 з 8

Дослідження впливу параметрів плазмо-електролітного оксидування на функціональні властивості гетерооксидних покривів
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Степанова, Ірина Ігорівна; Сахненко, Микола Дмитрович; Маркова, Наталя Борисівна; Корогодська, Алла Миколаївна; Каракуркчі, Ганна Володимирівна; Індиков, Сергій Миколайович
Наведено результати досліджень впливу параметрів плазмо-електролітного оксидування в розчинах дифосфатного електроліту металевих платформ зі сплавів титану, як основи для формування гетерооксидних покривів з фотокаталітичною активністю, на рівень їх функціональних властивостей. Встановлено, що отримані в режимах ПЕО на платформах зі сплавів титану гетерооксидні покриви, до складу яких було інкорпоровано в ролі допантів сполуки цинку та вольфраму, демонструють фотокаталітичну активність в процесах деградації азобарвника під дією УФ опромінення. Підвищення концентрації оксигенвмісних сполук допантів в розчинах електролітівпозитивно впливає на їх інкорпорацію до складу монооксидної матриці композиту та морфологію і каталітичні властивості отриманих покривів. За результатами визначення морфологічних особливостей структури покривів доведено, що порівняно з монооксидом титану, як матеріалу фотокаталітичної платформи, гетерооксидні покриви мають більш розвинену глобулярну мікроструктуру поверхні, що позитивно впливає на рівень їх функціональних показників. Доведено симбатну залежність між вмістом інкорпорованих допантів і питомою площею поверхні покривів та їх фотокаталітичною активністю. Зазначено, що зміна фазової структури поверхневих шарів в процесі плазмо-електролітного формування покриву ТіО/ZnO-WO3 на поверхні металу-носія обумовлює і підвищення механічних характеристик отриманих покривів, зокрема мікротвердості майже вдвічі. Отримані результати можуть стати підґрунтям створення функціональних матеріалів для каталітичного знешкодження природних, синтетичних і техногенних токсикантів, що призведе до вирішення низки екологічних проблем як під час воєнної кризи, так і у період поствоєнного відновлення країни.
Фотокаталітична активність багатокомпонентних металоксидних систем
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Сахненко, Микола Дмитрович; Поспєлов, Олександр Петрович; Степанова, Ірина Ігорівна; Каракуркчі, Ганна Володимирівна; Маркова, Наталя Борисівна; Індиков, Сергій Миколайович; Яр-Мухамедова, Гульміра Шарифівна
Функціональні гальванічні покриви багатокомпонентними сплавами – проектування, синтез, діагностика
(Фізико-механічний інститут ім. Г. В. Карпенка, 2016) Сахненко, Микола Дмитрович; Ведь, Марина Віталіївна; Єрмоленко, Ірина Юріївна; Гапон, Юліана Костянтинівна; Козяр, Марина Олексіївна
На прикладі бінарних і тернарних сплавів проаналізовані методологічні підходи до селекції легувальних компонентів, оптимізації параметрів електросинтезу і прогнозування властивостей. Встановлено вплив енергетичних параметрів електролізу на фазовий склад і морфологію поверхні гальванічних сплавів тріади заліза (залізо, нікель, кобальт) з тугоплавкими металами – вольфрамом, молібденом і цирконієм. Подано результати тестування синтезованих покривів залежно від їх призначення, а також оцінено чинники синергізму, обумовлені взаємною дією легувальних елементів. Проаналізовано вплив складу покривів на їх корозійну тривкість у середовищах різної кислотності та виокремлено роль кожного легувального елемента і морфології поверхні. Обґрунтовано рекомендації до використання вказаних матеріалів у різних галузях промисловості.
Функціональні покриття тернарними сплавами кобальту з тугоплавкими металами
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2015) Гапон, Юліана Костянтинівна; Ненастіна, Тетяна Олександрівна; Сахненко, Микола Дмитрович; Долженко, Юрій Іванович
Досліджено залежність кількісного складу і виходу за струмом сплаву кобальт-молібден-вольфрам, отриманого з полілігандного цитратно-дифосфатного електроліту. Показано, що найбільш оптимальним є співвідношення концентрацій сплавотвірних компонентів Со2 + / (WO42-+ MoO42 -) = 1:1, а лігандів Сіt / Piro = 1:2. Встановлено вплив енергетичних і часових параметрів імпульсного електролізу на структуру і морфологію поверхні сплаву. Результати атомно-силової і сканівної електронної мікроскопії показали, що отримані покриття мають щільну і дрібнокристалічну структуру.
Керування складом і властивостями бінарних і тернарних електролітичних вольфрамвмісних покривів
(НТУ "ХПІ", 2019) Сахненко, Микола Дмитрович; Ведь, Марина Віталіївна; Єрмоленко, Ірина Юріївна; Каракуркчі, Ганна Володимирівна; Яр-Мухамедова, Гульмира Шарифівна
Встановлено вплив режимів електролізу на склад і морфологію поверхні бінарних Co(Fe)-W і тернарних Fe-Co-W сплавів. Доведено, що нанесені в імпульсному режимі покриви бінарними сплавами відрізняються більш рівномірним розподілом компонентів по поверхні, меншим вмістом оксигену і глобулярною морфологією. Це пояснюється особливостями електрокристалізації сплавів в умовах нестаціонарного електролізу: під час імпульсу відбувається відновлення Fe3+до Fe2+, а оксовольфраматів – до оксидів вольфраму у проміжному ступені окиснення. В період паузи реалізуються процеси адсорбції реагентів, відновлення Fe2+ до металічного стану, хімічного відновлення проміжних оксидів вольфраму ад-атомами гідрогену та хімічна реакція вивільнення лігандів. Застосування імпульсного струму дозволяє осаджувати тернарні Fe-Co-W з більш рівномірною поверхнею і розширити діапазон вмісту тугоплавкого компоненту в сплаві, а вихід за струмом процесу підвищується практично вдвічі до 70 – 75 % порівняно із гальваностатичним. Показано, що за фазовим складом бінарні покриви є твердими розчинами вольфраму в α-Fe або α-Co, тоді як тернарний Fe-Co-W є аморфно-кристалічним і містить фази інтерметалідів Co7W6 і Fe7W6, а також α-Fe та цементиту Fe3C. Доведено можливість керування складом і морфологією поверхні вольфрамвмісних покривів із залізом та/або кобальтом застосуванням різних режимів та параметрів електролізу – постійного та імпульсного струму з варіюванням густини струму, тривалості імпульсу/паузи. Імпульсний електроліз сприяє підвищенню вмісту тугоплавкого компоненту та ефективності електролізу. Електролітичні сплави переважають за мікротвердістю основу зі сталі у 3–4 рази, причому підвищення вмісту вольфраму забезпечує підвищення механічних характеристик, за рахунок утворення інтерметалідів та аморфної структури покривів. За показниками покриви сплавами Co(Fe)-W і Fe-Co-W можуть ефективно використовуватись для зміцнення поверхонь зі сталі та чавуну, а також у ремонтних технологіях для відновлення спрацьованих деталей з наданням поверхні підвищених фізико-механічних властивостей
Вплив тривалості пео на морфологію та міцнісні характеристики покриттів
(НТУ "ХПІ", 2019) Каракуркчі, Ганна Володимирівна; Богданова, Катерина Борисівна; Сахненко, Микола Дмитрович; Ведь, Марина Віталіївна
Встановлено закономірності зміни морфології та міцнісних характеристик оксидних покриттів для сплаву алюмінію АД-0 за умов різної тривалості плазмово-електролітичного оксидування в 1,0 М розчині лужного електроліту K4P2O7. Змінення формувальної напруги має класичний вигляд – чотири етапи, на перших трьох з яких (доіскровий, іскровий, мікродуговий) поверхня сплаву поступово зміцнюється, а на четвертому (дуговий режим) показник мікротвердості знижується та стає нестабільним і відбувається відшарування покриття. Відповідно до проведеного експерименту найкраща комбінація властивостей ПЕО-покриття (мікротвердість НV = 109,98 кг/мм2, максимальна однорідність, відсутність шорсткості поверхні) досягається за умов початкової густини струму i = 5 А/дм2з подальшим через 9 хв зниженням до i = 3 А/дм2 для підтримання процесу у мікродуговому режимі, загальна тривалість обробки 11-13 хв. При цьому твердість поверхні оксидного шару порівняно із незахищеним сплавом підвищується до чотирьох разів. Вивчення впливу температури і часу термообробки свідчить, що отримані оксидні покриття не рекомендується використовувати як тверді та зносостійкі за температур вище 300 С. Дослідження морфології поверхні зразків показало, що в процесі ПЕО утворюється дрібнозерниста структура, яка продовженням часу обробки має схильність до укрупнення та агломерації комірок. За тривалості оксидування 10 хв. сформоване оксидне покриття має світло-сіре забарвлення, його поверхня є рівномірною, що пояснюється інкорпорацією фосфатів з робочого розчину електроліту в дефектну структуру поверхні. Проте перехід до дугового режиму за тривалості оксидування понад 13 хв. призводить до появи істотної шорсткості та неоднорідності структури покриття. Сукупність виявлених факторів свідчить про перспективність напрямку дослідження, подальша робота буде спрямована на отримання оксидних покриттів із заданими функціональними властивостями для алюмінієвих сплавів в різних електролітах за мінімальної тривалості оксидування.
Study of the influence of oxidizing parameters on the composition and morphology of Al₂O₃·CoOₓ coatings on AL25 alloy
(Технологический центр, 2018) Karakurkchi, A.; Sakhnenko, M.; Ved, M.
The influence of operating parameters of plasma-electrolytic oxidation in diphosphate cobalt-containing electrolyte on the process of formation of oxide coatings on alumosilicon alloy AL25 (GOST 1583) was studied. It was shown that inclusion of cobalt into the composition of surface oxide layers leads to a change of morphology and topography of the surface. Variation of current density and PEO time allows flexible control of the process of incorporation of the catalytic component into the matrix of oxide of basic metal. It was shown that at an increase in oxidation time, cobalt content in the surface oxide layer increases. The rational mode of plasma-electrolytic treatment of piston alloy in diphosphate electrolyte for obtaining oxide coatings, enriched with cobalt, was substantiated. It is advisable to perform formation of PEO-coatings on AL25 with developed globular-mosaic surface, maximum cobalt content, with minimizing impurities in the range of current densities of 3–5 A/dm² within 20–40 min. The obtained cobalt-containing oxide coatings can be used in the air and water purification systems, specifically, for intracylinder catalysis of gas emissions of internal combustion engines.
Study into formation of cobalt-containing peo-coatings on AK12M2MgN from a pyrophosphate electrolyte
(Технологический центр, 2017) Karakurkchi, A.; Sakhnenko, M.; Ved, M.; Horokhivskyi, A.; Galak, A.
We studied the process of formation of cobalt-containing oxide coatings using plasma-electrolytic oxidizing of the aluminum alloy AK12M2MgN in pyrophosphate electrolytes. It was established that the use of given type solutions contributes the homogenization of silumin surface and creates preconditions for the dopants incorporation to the growing oxide coating. It is shown that PEO parameters depend on the concentration ratio of cobalt sulfate and potassium pyrophosphate in a working solution. Based on the results of experimental study, we demonstrated the ways to control the structure and surface morphology of cobalt-containing PEO coatings through the variation in the concentrations of electrolyte components. The composition of a pyrophosphate electrolyte for the formation of oxide PEO-coatings with a high cobalt content and developed surface morphology is substantiated. It is noted that the obtained oxide coatings could be used in catalytic reactions in order to decompose natural and technogenic toxicants.