Новости компании

Лаборатория электродных процессов

Главная » Наука и образование » Научно исследовательские институты » Лаборатория электродных процессов

Заведующий лабораторией: Зайков Юрий Павлович, д. х. н., профессор

Лаборатория основана в 1961 году. Основатель доктор химических наук, профессор Ивановский Л.Е., лауреат Государственной премии СССР. В состав лаборатории входит 40 человек из них 5 докторов наук, 16 кандидатов наук.

Научные направления и разработки:

  1. Разработка научных основ экологически чистых и ресурсосберегающих электрохимических технологий и создание опытных электролизеров.
  2. Изучения термодинамики и кинетики электродных процессов разряда- ионизации в ионных расплавах-электролитах, их связь с составом электролитов и природой электродных материалов.
  3. Электрохимический синтез ориентированных нанокристаллических оксидных вольфрамовых бронз.
  4. Разработка и исследование новых коррозионностойких электродных материалов и покрытий для совершенствования электрохимических процессов получения цветных и лёгких металлов.
  5. Разработка электрохимических процессов переработки вторичного сырья и техногенных отходов предприятий цветной металлургии и утилизации ценных компонентов.
  6. Электролитическое получение и рафинирование металлов.
  7. Исследование электроосаждения поликристаллических осадков тугоплавких металлов и кремния в ионных расплавах.
  8. Разработка электрохимических способов получения графена, порошков металлов и их соединений, а так же покрытий (Патент РФ №2500615 от 10 декабря 2013).
  9. Термодинамика, кинетика и механизм процессов коррозии нержавеющих жаропрочных сталей и сплавов, и их компонентов в расплавленных (галогениды и карбонаты щелочных металлов) металло-солевых фазах и обменных реакций в этих системах.
  10. Моделирование кинетики электродных процессов в электрохимических системах с расплавленными и твердыми электролитами.
  11. Физико-химические основы электрохимических технологий рафинирования и получения металлов и их соединений в расплавах солей.

Методы и объекты исследований:

  1. Поляризационные методы – стационарные и нестационарные (хроновольтамперометрия, двухимпульсный).
  2. Термогравиметрический метод.
  3. Длительные ресурсные испытания электродных материалов.
  4. Коррозионные и структурные исследования электродных материалов после их ресурсных испытаний (совместно с лабораторией физико-химических методов анализа вещества).
  5. Определение изменений удельного сопротивления электродных материалов в процессе электролиза.
  6. Исследование растворимости и скорости растворения оксидов во фторидных алюминий содержащих расплавах различного состава потенциометрическим и химико-аналитическим методами.
  7. Все исследования осуществляются на современных приборных комплексах с компьютерным управлением и регистрацией первичных экспериментальных данных.

Основные достижения:

  1. Разработаны базовые критерии электроосаждения сплошных осадков и порошков редких тугоплавких металлов из солевых расплавов.
  2. Установлены закономерности растворения галогенов в расплавленных галогенидах щелочных металлов и на этой основе предложена гипотеза о природе таких растворов.
  3. Экспериментально установлены закономерности электрохимического и коррозионного поведения газовыделяющихнерасходуемых анодов различных типов для алюминиевой промышленности при повышенных токовых нагрузках в зависимости от химического состава и фазовой структуры материала анода.
  4. Разработаны способы и технология получения Ag, Ni, Co, Cu в виде тонких волокон микронных размеров с отношением длины к сечению от 10 до 100 и более. Эти материалы могут применяться как высокоэффективные катализаторы в оргсинтезе, а также для изготовления пористых электродов топливных и гальванических элементов.
  5. Созданы научные основы и разработана усовершенствованная промышленная технология получения кальция электролизом.
  6. Разработана технология производства кальций-свинцовых сплавов для сернокислотных аккумуляторов с повышенным ресурсом работы.
  7. Разработана конструкция опытного электролизёра и технология рафинирования свинца из аккумуляторного лома. Технология испытана в полупромышленных условиях с положительными результатами.
  8. Разработан электрохимический метод получения нанокристаллических вольфрамовых бронз в поливольфраматных расплавах. Определены параметры процесса электролиза, обеспечивающие получение игольчатых нанокристаллических структур с толщиной игл менее 100 нм.

Прикладные разработки:

  1. Разработан способ рафинирования чернового свинца от примесей, заключающийся в электрорастворении металлического свинца в хлоридный расплав и электровосстановлении ионов свинца до металла из того же расплава, при плотности тока 0,41-1,2 А/см2 в интервале температур 480-700°С. Предложены две конструкции электролизера для рафинирования чернового свинца включающие анод, катод и биполярный электрод. На конструкции электролизеров получены патент РФ № 2415202 от 27.03.2011, патент РФ № 2418083 от 10 мая 2011.
  2. Объект исследования: нанокристаллические оксидные вольфрамовые бронзы. Область назначения: ион-селективные элементы для анализа микросред, электроды в топливных элементах, электрохромные устройства, холодные катоды, катализаторы химических реакций (Патент РФ № 2426822 от 20.08.2011). По получению нанокристаллических оксидных вольфрамовых бронз отечественных аналогов нет. Разработанный группой электрохимический метод не требует сложной аппаратуры и отличается высокой скоростью получения нанокристаллических осадков, составляющей доли секунды по сравнению с часами в предлагаемых методах за рубежом. Известно, что оксидные вольфрамовые бронзы используются в качестве промышленных катализаторовпроцессов органического и нефтехимического синтеза и, в том числе, при перекисном окислении органических соединений. Однако, нанокристаллические модификации этих материалов не использовались. Ранее нами показана на порядок более высокая каталитическая активность полученных наноразмерных оксидных вольфрамовых бронз, по сравнению с крупнозернистыми образцами. Установлено, что нанокристаллические бронзы в виде ориентированных игольчатых структур стабильны, и не подвержены агломерационным процессам, характерным для нанокатализаторов (Патент РФ № 2456079 опубл. 20.07.2012). Эти результаты послужили основой успешных первичных исследований гетерогенного катализа процессов глубокого окислительного обессеривания нефтепродуктов с использованием полученных нами материалов. Сравнительные кинетические исследования модельного процесса перекисного окисления бензотиофена в толуоле с концентрацией 1000ppm при 35°С с использованием в качестве катализатора этого процесса нанокристаллической вольфрамовой бронзы гексагональной структуры показали, что за 60 минут удаётся понизить содержание серы до 12.1 ppm по S. При сравнительных исследованиях не использовались ПАВы. Это результат мирового уровня.
  3. Разработан способ нано- и микроволокон кремния электролизом из расплавов солей.(Патент РФ № 2427526 от 27.08.2011). Получение сплошных осадков кремния на различных подложках методом электролиза K2SiF6 в расплавах солей (Патент РФ № 2491374 от 27.08.2013).
  4. Электрохимические способы получения свинцово-цинкового покрытия на алюминиевой подложке, а также покрытий из диборида титана и нанопорошков диборида титана (Патент РФ №2455384 от 10.07.2012).


Задать вопрос компании Лаборатория электродных процессов



Другие предприятия в регионе: