Инновационный проект
ФОТОКАТАЛИТИЧЕСКОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ ИЗОТОПОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ НАНОЧАСТИЦ ПОЛУПРОВОДНИКОВ
ОСП СФТИ ТГУ "Инновационно-технологический центр"
, инженер
2. Аннотация.
Развитие нанотехнологий и областей применения наноматериалов в настоящее время является одним из приоритетных направлений развития РФ.
Наноматериалы находят свое применение в различных областях науки и техники. Значительный вклад они внесли и в осуществление разделения изотопов. Рынок изотопной продукции постоянно растет, развиваются области применения изотопов, расширяется номенклатура изотопной продукции, объемы поставок и изотопическая чистота. Изотопно-обогащенные материалы все шире применяются в науке, технике и медицине фармакологии, биологии, экологии, сельском хозяйстве. Прогресс в этой области сдерживается возможностями современной разделительной техники. Наиболее доступными оказываются изотопы элементов, имеющих газообразные соединения, пригодные для разделения в газодиффузионных и центробежных установках. Однако существует целый ряд элементов, не имеющих таких газообразных соединений. Изотопы таких элементов могут быть разделены электромагнитным методом, однако стоимость разделения оказывается очень высокой и это затрудняет широкое использование этих изотопов.
Одной из важнейших характеристик методов и технологий разделения изотопов является удельное энергопотребление. В методе газовой диффузии удельное потребление электроэнергии составляет от 2400 до 3000 кВт ч/кг ЕРР. При использовании метода газового центрифугирования эта величина составляет » 100 ¸ 150 кВт ч/кг ЕРР.
Наиболее перспективными в данном отношении оказываются оптические методы разделения изотопов. По самым грубым оценкам эффективности существующих лабораторных установок и проектов промышленных установок энергозатраты методов разделения могут составить » 100 и менее кВт ч/кг ЕРР. Причем, наиболее выгодным является лазерное разделение в ИК области ввиду относительно низкой стоимости ИК-квантов.
Очевидно, что рост цен на энергоносители и увеличение спроса на электроэнергию в большинстве стран мира остро ставит проблему уменьшения энергозатрат. Исходя из выше изложенного, можно сформулировать три важнейшие проблемы отрасли:
· Наращивание разделительных мощностей.
· Снижение себестоимости продукции.
· Расширение списка производимых изотопов
· Применение новых материалов (в том числе наноматериалов).
Поэтому, в настоящее время весьма актуальным является развитие новых методов разделения, способных значительно снизить затраты на разделение. В этом отношении, наиболее перспективными методами являются ионно-циклотронный резонанс и лазерные методы разделения.
Наиболее близкими аналогами к лазерной технологии является лазерное разделение изотопов в атомарных парах и молекулярных парах (AVLIS и MVLIS) технологии разделения изотопов. Однако эти технологии требуют высоких энергетических затрат и при их практической реализации требуется решать большое число научно-технических задач, таких как: вакуум, высокотемпературная техника, электронные пучки, плазма и др.
Для повышения скорости процесса разделения изотопов с использованием лазерных технологий была предпринята попытка разработки нового способа с применением нанодисперсных катализаторов на основе полупроводниковых соединений.
Анализ научно-технической и патентной литературы свидетельствует об отсутствии данных по лазерной селекции изотопов с участием полупроводниковых наночастиц. Предлагаемый способ фотокаталитического разделения изотопов на полупроводниковых наночастицах, обладает существенной научной и технической новизной.
Цель работы:
Разработка основ технологии фотокаталитического разделения изотопов на поверхности нанополупроводниковых частиц.
Для достижения поставленной цели необходимо решение следующих научных задач:
· Термодинамические и кинетические оценки процесса фотокаталитического разделения изотопов углерода
· Разработка принципиальной оптической схемы и создание экспериментального стенда.
· Проведение экспериментальных исследований
3. Информация о заявителе.
- Название организации: Государственное учреждение НОЦ "Инновационно-технологический центр" ОСП СФТИ ТГУ
- Адрес, в том числе юридический и фактический: г. Томск, пл. Новособорная, 1
- Адрес электронной почты
- Фамилия, имя, отчество руководителя организации, номер телефона: Сачков Виктор Иванович, 89138891729
- Направления деятельности организации: Лазерные технологии, наноматериалы, органическая химия.
- Инновационный потенциал: Фотокаталитическое разделение изотопов и очистка веществ, синтез алмазных пленок с помощью лазерной плазмы.
- Производственный и трудовой потенциал, в т. ч.:
а) величина годового оборота за последние три календарных года: 100 млн. р.
б) среднесписочная численность работающих: 27
Руководитель проекта:
, 23 года
Место работы: Сибирский физико-технический институт, Инженер
Адрес:634021, , кв. 120
Тел. дом.: +7(3822)24-91-56
Тел. сот.: +79618890008 +79199705029
Адрес электронной почты: *****@***com
Перечень важнейших работ:
1. Публикации:
· В. И. Сачков, О. С. Андриенко, М. А. Казарян, С. Т. Кабаев, А. С. Князев, Т. Д. Малиновская, В. С. Мальков, С. В. Турубаров, «Фотокаталитическое разделение изотопов на поверхности нанополупроводников», Международный научный журнал "Альтернативная энергетика и экология", № 6, с. 37-56, 2007 г.
· В. И. Сачков, О. С. Андриенко, М. А. Казарян, С. Т. Кабаев, А. С. Князев, Т. Д. Малиновская, В. С. Мальков, С. В. Турубаров, «Способ фотокаталитического разделения и очистки веществ в том числе изотопов», Заявка в ФИПС г.
· В. Ю. Дубровский, В. Г. Наумов, В. Г. Востриков, Ф. К. Косырев, П. А. Свотин, А. П. Большаков, И. И. Власов, В. И. Конов, С. В. Турубаров, «Лазерный плазмотрон для синтеза микро - и нанокристаллических алмазных покрытий при атмосферном давлении», «Квантовая электроника», в печати.
· О. С. Андриенко, М. А. Казарян, В. И. Сачков, Д. В. Дементьева, С. Т. Кабаев, С. В. Турубаров, «Влияние процессов персольвации на селекцию изотопов лития в условиях зонной кристализации», «Перспективные материалы», в печати.
2. Доклады на конференциях:
· С. В. Турубаров, «Использование полупроводниковых наночастиц для фотокаталитического разделения изотопов углерода», «Физика и химия высокоэнергетических систем», IV всероссийская конференция молодых ученых, 22-25 апреля 2008 г. Томск.
· С. В. Турубаров, «Технология фотокаталитического разделения изотопов и очистки веществ», «XI международная научно-инновационная конференция студентов, аспирантов и молодых специалистов Полярное сияние 2008» 28 января – 1 февраля, Санкт-Перербург.
· С. В. Турубаров, «Технология фотокаталитического разделения изотопов углерода на поверхности нанополупроводниковых оксидных частиц», «Международный конкурс научных работ молодых ученых», 3-6 декабря 2008 г., Москва, ЦВК "Экспоцентр".
· С. В. Турубаров, «Фотокаталитическое разделение изотопов с применением наночастиц полупроводников», «ВНКСФ 2009», 26 марта-1апреля 2009 г., Кемерово.
· С. В. Турубаров, «Фотокаталитическое разделение изотопов с применением наночастиц полупроводников», «Умник», 30 марта 2009 г., Кемерово.
· С. В. Турубаров, «Лазерно-индуцируемое фотокаталитическое разделение изотопов углерода на поверхности наночастиц ITO», «Международный конкурс научных работ молодых ученых», 5-8 октября 2009 г., Москва, ЦВК "Экспоцентр".
· С. В. Турубаров, «Синтез многостенных нанотрубок нитрида бора с помощью лазерной абляции», «Международный конкурс научных работ молодых ученых», 5-8 октября 2009 г., Москва, ЦВК "Экспоцентр".
· В. Г. Наумов, С. В. Турубаров, А. С. Лосовский, «Разработка физических основ лазерно-плазменных технологий получения наноматериалов при атмосферном давлении», 3 Всероссийская молодежная школа-семинар с международным участием «Инновационные аспекты фундаментальных исследований по актуальным проблемам физики», 25 - 30 октября 2009 г. ФИАН, Москва.
3. Конкурсы:
· «Физика и химия высокоэнергетических систем» (Диплом) 2007 г.
· «Экотехника 2008». Москва
· «Полярное сияние 2008» (Диплом) 2008 г.
· «Открытый конкурс на лучшую работу студентов по естественным, техническим и гуманитарным наукам в высших учебных заведениях Российской Федерации» (Грамота за научное исследование в области химии Российского химико-технологического университета им. Менделеева) № 000.
· «Физика и химия высокоэнергетических систем» (Диплом) 2008 г.
· «Международный конкурс научных работ молодых ученых» 2008 г.
· «Конкурс научно-технических проектов студентов, аспирантов и молодых ученых ТГУ» (Диплом) 2008 г.
· «Международный конкурс научных работ молодых ученых» (Диплом) 2009 г.
· «Молодежный научно-инновационный конкурс Умник» (Диплом) 2009 г.
· «Мобильность молодых ученых» грант РФФИ №09-02-90712-моб_ст.
· «Зворыкинский проект» 2009 г. (100 лучших молодежных проектов России)
· Открытый конкурс на лучшую научную работу магистров по направлениям: «Химические технологии», «Биотехнологии» и «Технологии наноматериалов» (Диплом в номинации «Высокий уровень научных исследований»)
Дополнительно:
· Грамота Ляонинского педагогического университета (Китай) 2007 г.
· Диплом за отличное освоение программы военного обучения (Военные учебные сборы 2008).
4. Современное состояние исследований и разработок в области реализации проекта. Новизна предлагаемого подхода по сравнению с известными.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 |
Основные порталы (построено редакторами)