Zbadanie procesu redukcji w wodorze wieloskładnikowych materiałów tlenkowych oraz synteza materiałów termoelektrycznych w drodze redukcji materiałów tlenkowych.

Streszczenie projektu Celem projektu jest poznanie procesu redukcji materiałów tlenkowych oraz procesu syntezy zarówno prostych układach dwuskładnikowych, jak również w układach wieloskładnikowych. Zbadanie obu procesów umożliwi kontrolowane wytworzenie materiałów kompozytowych o korzystnej z punktu widzenia własności termoelektrycznych strukturze. Zakłada się, że wyniki badań pozwolą na optymalizację własności wybranych materiałów termoelektrycznych. W projekcie zostały zdefiniowane następujące zadania: 1. Zbadanie zależności szybkości redukcji układów i energii aktywacji tlenkowych układów Bi-Te-O, Bi-Sb-Te-O oraz Pb-Te-O ,. 2. Wytworzenie i zbadanie kompozytów materiałów termoelektrycznych zawierających stopy Bi2Te3, Bi0,5Sb1,5Te3 o strukturze warstwowej ze zmienną stechiometrią antymonu. 3. Wytworzenie i zbadanie kompozytów materiałów termoelektrycznych zawierających stopy ołowiowo-telurowe (rodzina LAST) o strukturze z nanowytrąceniami (np.Se) i warstwowej (o najwyższych wartościach ZT). 4. Analiza właściwości termoelektrycznych kompozytów składających się ze stopu termoelektrycznego i wielowarstwowych nanorurek węglowych lub grafenu (o koncentracji do 5 %wg) otrzymanych metodą redukcji wieloskładnikowych materiałów tlenkowych. 5. Poszukiwanie nowych materiałów termoelektrycznych wytworzonych metodą redukcji stopionych tlenków na bazie łatwo redukowalnych tlenków pierwiastków e.g. Bi, Sb, Te, Ge, Ag, Sn , Se, Co, Cs, K, Na. Wpływ spodziewanych rezultatów na rozwój nauki, cywilizacji, społeczeństwa Nieustannie rosnące na świecie zapotrzebowanie na energię napędza różne badania w zakresie efektywnego zarządzania energią. W procesach zamiany energii paliw na pracę pojawia się ciepło odpadowe. Wyzwaniem jest wykorzystanie jak najefektywniej utraconej energii. Jednym ze sposobów zamiany ciepła odpadowego na energię elektryczną jest jego bezpośrednie przetwarzanie za pomocą generatorów termoelektrycznych. , Niewątpliwą zaletą urządzeń termoelektrycznych jest brak części ruchomych, bardzo duża trwałość (liczona w dziesiątki lat) i łatwość poddania recyklingowi. W przypadku opracowania taniej technologii wytwarzania materiałów termoelektrycznych metodą redukcji tlenków (zgłoszenie patentowe autorów) możliwe będzie szybkie wdrożenie i uruchomienie masowej produkcji co znacząco może wpłynąć na gospodarkę Pomorza i na pozycję Politechniki Gdańskiej jako innowacyjnej jednostki naukowej.

Informacje szczegółowe

Akronim projektu:: TPR
Program finansujący:: OPUS
Instytucja:: Narodowe Centrum Nauki (NCN) (National Science Centre)
Porozumienie:: UMO-2016/21/B/ST8/03193 z dnia 2017-07-12
Okres realizacji:: 2017-07-12 - 2021-07-11
Kierownik projektu:: prof. dr hab. inż. Bogusław Kusz
Realizowany w:: Wydział Fizyki Technicznej i Matematyki Stosowanej
Typ zgłoszenia:: Krajowy Program Badawczy
Pochodzenie:: Projekt krajowy
Weryfikacja:: Politechnika Gdańska

Publikacje powiązane z tym projektem

wyników na stronę:
rok:
- zaznaczony Sortuj po rok od najnowszych
- Sortuj po rok od najstarszych
tytuł:
- zaznaczony Sortuj po tytuł A-Z
- Sortuj po tytuł Z-A
cytowania:
- Sortuj po cytowania malejąco
- Sortuj po cytowania rosnąco

Filtry

wszystkich: 4

Rok 2021

Kinetic analysis of the reduction of a ternary system of Bi, Sb and Te oxides by hydrogen for BiSbTe3 synthesis
Publikacja
- B. J. Trawiński (dawniej: B. Trawiński)
- B. Kusz
- THERMOCHIMICA ACTA - Rok 2021
Reduction in a hydrogen atmosphere of Bi2O3, Sb2O3 and TeO2 mixes oxides for the synthesis of BiSbTe3 was analysed. The reduction reactions of Sb2O3 and Sb2O4 oxides, as well as Bi2O3+Sb2O3 and Sb2O3+3TeO2 mix- tures, were also evaluated. The reduction of Sb2O4 is investigated for the first time. The reactions of the mixed oxides systems also were not the subject of research so far despite being used for synthesis of the (Bi,Sb)2Te3...

Pełny tekst do pobrania w portalu
Structure and thermoelectric properties of nickel-doped copper selenide synthesised in a hydrogen atmosphere
Publikacja
- A. Ducka
- B. J. Trawiński (dawniej: B. Trawiński)
- B. Bochentyn
- A. Dubiel
- B. Kusz
- MATERIALS RESEARCH BULLETIN - Rok 2021
Nickel-doped copper selenide—Cu2-xNixSe (x = 0; 0.01; 0.02; 0.03)—materials with high thermoelectric properties were synthesised through reduction of reagents in hydrogen. The impact of the nickel content on both the microstructure and thermoelectric properties was examined. The nickel-doped samples’ microstructure differed significantly from pristine copper selenide. Besides Cu2Se, copper precipitations were present in the materials....

Pełny tekst do pobrania w portalu
The unstable thermoelectric effect in non-stoichiometric Cu2Se during the non-equilibrium phase transition
Publikacja
- JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE - Rok 2021
The superionic α ↔ β phase transition in Cu1.96Se thermoelectric material is investigated by means of thermal analysis (DSC) and measurements of Seebeck coefficient and electrical conductivity. Results of the DSC measurements with 1–10 K/min heating and cooling rates show that the material is close to the equilibrium phase composition during the transformation. However, the kinetic limitation of the process exists, which is indicated...

Pełny tekst do pobrania w portalu

Rok 2020

A study of the kinetics of bismuth telluride synthesis by an oxide reduction method
Publikacja
- THERMOCHIMICA ACTA - Rok 2020
The kinetics of a reduction of bismuth and tellurium oxides in a hydrogen atmosphere, leading to the formation of thermoelectric bismuth telluride is investigated. The evaluation of the reaction kinetics was based on a thermogravimetric analysis performed in non-isothermal conditions. A non-parametric analysis method and the Friedman method were used for the evaluation of the data. Additionally, for a better understanding of the...

Pełny tekst do pobrania w portalu

wyświetlono 706 razy