![]() |
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ФНКЦ РР |
||
Текущая энергетическая потребность современного мира соответствует мощности около 13 ТВт. При этом за счет сжигания нефти, газа и угля сегодня производится примерно 80% мировой энергии, что сопровождается выбросами в атмосферу загрязняющих веществ и парниковых газов, повышением общего уровня температуры на планете. В этих причин структура мировой энергетики в ближайшем будущем должна измениться. Планируется, что ускоренными темпами в ХХI веке будут развиваться альтернативные способы получения энергии, среди которых большая роль отводится солнечной энергетике. Действительно, в год на Землю поступает 3•1024 Дж солнечной энергии, что примерно в 10000 раз выше нынешней глобальной потребности. При этом на 1 м2 земной поверхности в ясный день падает примерно 1 кВт солнечной мощности. Из всех известных способов получения энергии от Солнца (тепловой, химический, электрический) наиболее эффективным и проверенным в условиях длительной эксплуатации считается фотоэлектрический метод преобразования. Широко используемые в настоящее время полупроводниковые кремниевые солнечные фотоэлементы практически исчерпали свои потенциальные возможности, поэтому огромная роль в будущем отводится органическим элементам, в том числе содержащим в своей структуре оксидные материалы на основе TiO2 с высокоразвитой поверхностью и структурированные углеродные материалы. Их отличает гибкость, простота и дешевизна производства, а также возможность в рамкой единой конструкции сочетания с системами хранения энергии, такими как гибридные суперконденсаторы. C целью последующего использования в устройствах преобразования энергии - солнечных элементах и гибких суперконденсаторах - в течение 1 года выполнения проекта разработаны методы синтеза диоксида титана с высокой (до 400 м2/г) площадью удельной поверхности из различных металлорганических прекурсоров, исследованы методы их иммобилизации на подложки с целью получения монолитных структур контролируемой толщины и пористости; отработанв также методики получения гетерозамещенных атомами N, P, B углеродных наноструктур - трубок и темплатных саж, проведена их полная физико-химическая характеризация. В работе использованы методы порометрии (БЭТ и BJH) для определения площади удельной поверхности материалов и распределения пор по размерам, рентгеновской дифракции - для фазового анализа, электронной микроскопии - для морфологических исследований, спектроскопии энергетических потерь электронов и рентгенфлуоресцентной спектроскопии - для изучения химического состава получаемых веществ и материалов, рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии - для изучения состава поверхностных слоев, рамановской спектроскопии, элементного и термического анализа - для характеризации углеродных материалов и выявления гетерозамещения.