Развитие поверхности медного высокопористого материала

В данной статье представлены результаты исследований, направленных на разработку перспективной технологии синтеза медных высокопористых ячеистых материалов с контролируемой структурой. Основное внимание уделено подбору оптимальных составов электролитов и режимов электрохимического осаждения, обеспечивающих формирование материалов с заданными морфологическими и функциональными характеристиками. Были изучены различные композиции электролитов, включающие соли меди, кислотные и буферные добавки, а также модификаторы, влияющие на кинетику осаждения и пористость получаемых структур. В ходе экспериментов установлены ключевые параметры электроосаждения, такие, как плотность тока, продолжительность процесса, которые оказывают существенное влияние на размер пор, их распределение и механическую прочность материала. Полученные медные ячеистые материалы демонстрируют высокую удельную поверхность и открытую пористую структуру, что делает их пригодными для использования в качестве эффективных адсорбентов и носителей катализаторов. Их преимущества включают высокую химическую стабильность, хорошую теплопроводность и возможность повторного использования, что особенно важно для промышленных применений. Разработанная технология позволяет получать изделия с регулируемыми свойствами, соответствующими требованиям, предъявляемым к функциональным пористым материалам в химической промышленности, энергетике и экологии. Дальнейшие исследования могут быть направлены на оптимизацию состава и структуры материалов для расширения области их практического применения.

1. Соловьева О.В., Соловьев С.А., Зарипова Р.С. и др. Оценка эффективной пористости ячеистого материала для задач математического моделирования взаимодействия газа с пористым материалом // Научно-технический вестник Поволжья. − 2021. − № 5. − С. 107-110.

2. Хазанов Н.А., Аснис Н.А., Ваграмян Т.А., Рожков И.М. Получение никелевых высокопористых материалов методом электроосаждения // Цветные металлы. − 2024. − № 8 (980). − С. 35-40. https://doi.10.17580/tsm.2024.08.05

3. Шлыков С.А., Шаронов Н.Ю., Лефедова О.В. Катализ в промышленности. Теория и прикладные каталитические процессы: учеб. пособие. Иваново: Иван. гос. хим.-технол. ун-т., 2018. – 100 c.

4. Banhart J. Manufacture, characterisation and application of cellular metals and metal foams // Progress in Materials Science. − 2001. − № 46. − С. 559-632.

5. Qiu J., Artier J., Cook S. Engineering living building materials for enhanced bacterial viability and mechanical properties // iScience. – 2021. – V.24. − № 2. – P. 102083. https://doi.10.1016/j.isci.2021.102083

6. Banhart J. Manufacturing routes for metallic foams // JOM: the journal of the Minerals, Metals & Materials Society. − 2012. − № 12. − P. 22-27. https://doi.10.1007/s11837-000-0062-8

7. Бутузова В.А. Методы получения высокопористых ячеистых материалов // Студенческий вестник. – 2020. − № 116. – С. 67-71.

8. Обухов Е.О., Гаспарян М.Д., Грунский В.Н. и др. Технология керамических высокопористых блочно-ячеистых нанесенных катализаторов с оксидным активным слоем // Промышленные процессы и технологии. − 2023. − Т. 3, № 1. − С. 56-68.

9. Адсорбция и катализ на переходных металлах и их оксидах / О. В. Крылов, В. Ф. Киселев. − М.: Химия, 1981. − 286 c.

10. Евсеев А.П., Козлов Д.С., Ильина А.Ю., Комарова Т.А. Электрохимическая металлизация диэлектриков // Молодые ученые развитию текстильно-промышленного кластера. − 2016. − № 1. − С. 53-55.

11. Рожков И.М., Хазанов Н.А., Аснис Н.А., Ваграмян Т.А. Катализатор реакции одностадийного синтеза этилацетата из этанола на основе высокопористого ячеистого материала // Инновационные материалы и технологии: материалы Международной научной технологической конференции молодых учёных (31 марта – 04 апреля 2024 г.). – Беларусь. – Минск: БГТУ, 2024. − С. 297-300.

12. Ваграмян А.Т., Кудрявцев В.Н., Кузнецова В.Н. Условия возникновения электролитических порошков металлов // ЖПХ. – 1960. – Т. 33. – С. 2719-2724.

13. Рожков И.М., Хазанов Н.А., Аснис Н.А., Ваграмян Т.А. Влияние параметров процесса осаждения меди на величину удельной поверхности и пористость покрытия // Теоретические и прикладные аспекты электрохимических процессов и защита от коррозии: материалы I Всероссийской научной конференции с международным участием (20-23 ноября 2023 г.). – Россия. − Казань: Казан. нац. исслед. технол. ун-т, 2024. – С. 187-188.