Hidrogēla elektrolīti anodiskā alumīnija oksīda nanokanālos efektīvai zemas temperatūras siltuma pārvēršanai elektrībā

Projekta nosaukums:  Hidrogēla elektrolīti anodiskā alumīnija oksīda nanokanālos efektīvai zemas temperatūras siltuma pārvēršanai elektrībā

Projekta numurs: LU-BA-PG-2024/1-0035

Projekta vadītājs (pēcdoktorants): Irina Oliševeca

Projekta īstenošanas termiņš: 01.09.2024.-31.08.2025.

Projekta kopējais finansējums: 61 380,00 EUR

Projekta mērķis: Šī projekta galvenais mērķis ir izstrādāt un izgatavot jaunu jonu termoelektrisko platformu, kuras pamatā ir nanoierobežoti hidrogēli, un pārbaudīt to efektīvai siltuma pārpalikuma pārvēršanai elektroenerģijā.

Projekta rezultāti: iesniegta publikācija – 1, iesniegts projekta pieteikums – 1, 1 tehnoloğiskā instrukcija

01.10.2024.-31.12.2024.

Projekta 2. atskaites posmā tika turpināta anodēta alumīnija oksīda (AAO) membrānu sintēze. AAO membrānu veidošanai tika izvēlēti divi skābju elektrolīti (0.3M skābeņskābe un sērskābe). Anodējot alumīniju skābeņskābes elektrolītā, tika iegūtas AAO membrānas ar vidējo poru diametru 40 nm. Savukārt alumīnija anodēšana 0.3 M sērskābes elektrolītā  ļauj samazināt vidējo poru diametru līdz 25 nm. Visu sintezēto membrānu biezums ir 50 μm. Ar skenējoša elektronu mikroskopa palīdzību tiek raksturota AAO membrānu morfoloģija un noteikta to porainība, poru blīvums, kā arī poru diametra sadalījums. 

Paralēli AAO membrānu sagatavošanai tika uzsākta arī hidrogēlu sintēzes metodikas izstrāde un optimizēšana. Hidrogēli, kuru pamatā ir agars, tiek piesūcināti ar nātrija sulfāta (Na₂SO₄) ūdens šķīdumu koncentrāciju diapazonā no 10^-4 M līdz 1 M., Lai noteiktu optimālo polimēra matricas blīvumu, kā arī optimālo nātrija sāls elektrolīta koncentrāciju, uzsākti hidrogēlu termoelektriskie mērījumi. 

Projekta popularizēšanas pasākumi:
10.10.2024. un 06.12.2024. ir novadītas divas ekskursijas Rīgas Valsts klasiskās ģimnāzijas 10. klases inženierzinātņu virziena skolniekiem LU Eksakto zinātņu un tehnoloģiju fakultātes Ķīmiskās fizikas institūta laboratorijās.

Sagatavots projekta pētniecības datu pārvaldības plāns (DPP), kas ir publicēts Zenodo repozitorijā (28.11.2024.). Saite https://zenodo.org/records/14234467

01.09.2024. – 30.09.2024.

Projekta 1. atskaites posmā uzsākta anodēta alumīnija oksīda (AAO) membrānu sintēze no augstas tirības pakāpes alumīnija folijas izmantojot divpakāpju elektroķīmiskās anodēšanas protokolu un izvēloties piemērotu anodēšanas elektrolītu un spriegumu, kas tiek pielikts starp alumīnija paraugu un pretelektrodu. AAO membrānu morfoloģija tika raksturota Ar skenēšanas elektronu mikroskopa palīdzību. Tika noteikta membrānu porainība, poru blīvums un tilpums, kā arī poru diametra sadalījums.

Projekta popularizēšanas pasākumi:

27.09.2024 Projekta ideja un pirmie rezultāti prezentēti Eiropas Zinātnieku Nakts 2024 pasākumā ar posteri “Hidrogēla elektrolīti anodiskā alumīnija oksīda nanokanālos efektīvai zemas temperatūras siltuma pārvēršanai elektrībā”.