Изобретения

Изобретение относится к области технологии катализа и приготовления электрокатализаторов и может быть использовано в составе каталитического слоя мембранно-электродного блока (МЭБ) для топливного элемента с твердополимерным электролитом (ТЭ с ТПЭ). Предложен способ изготовления электрокатализатора для твердополимерного топливного элемента со стабилизированным водным балансом, заключающийся в том, что на исходный углеродный носитель наносят частицы SiO2 методом осаждения в объеме этиленгликоля для чего готовят суспензию, состоящую из носителя, смеси растворителей этиленгликоль - вода и изопропилового спирта, перемешивают суспензию с помощью ультразвуковой обработки, к полученной суспензии добавляют коллоидный раствор частиц кремнезема, и проводят осаждение, осуществляют синтез электрокатализатора на основе модифицированного носителя, для чего добавляют водный раствор гексахлорплатиновой кислоты и гомогенизируют его, полученный раствор по каплям приливают в емкость с модифицированным носителем, полученную смесь нагревают до 75°С и выдерживают, быстро поднимают температуру до 180°С и проводят восстановление платины, охлаждают смесь и проводят отмывку осадка, при этом перед отмывкой в охлажденную суспензию добавляют 2 М HCl для снижения рН раствора до 6, проводят трехкратное кипячение осадка в дистилированной воде с ее последующей декантацией, тщательно промывают полученный твердый осадок и сушат в течение 8 часов в вакуумном шкафу при температуре 70°С. Техническим результатом заявляемого изобретения является получение электрокатализатора для топливного элемента с твердополимерным электролитом, обладающего высокими значениями удельной поверхности, электрохимической активной поверхностью и высокой стабильностью. 3 ил., 1 табл., 5 пр. Способ изготовления электрокатализатора для твердополимерного топливного элемента со стабилизированным водным балансом, заключающийся в том, что на исходный углеродный носитель наносят частицы SiO2 методом осаждения в объеме этиленгликоля, для чего в емкости первоначально готовят коллоидный раствор модифицирующего компонента путем смешивания порошка SiO2 и этиленгликоля с добавлением деионизированной воды, раствор подвергают диспергированию, готовят суспензию, состоящую из носителя, смеси растворителей этиленгликоль - вода 1,2:1 об. и изопропилового спирта 1,5 мл, перемешивают суспензию с помощью ультразвуковой обработки с частотой 22-25 кГц в течение 15 минут, к полученной суспензии добавляют коллоидный раствор частиц кремнезема, полученную композицию переливают в емкость и помещают в водяную баню с температурой 40-60°С и проводят осаждение в течение 72 часов при постоянном перемешивании, осуществляют синтез электрокатализатора на основе модифицированного носителя, для чего в емкость добавляют водный раствор прекурсора платиновых частиц гексахлорплатиновую кислоту объемом 60-80 мл и раствор гомогенизируют на магнитной мешалке в течение 30 мин при комнатной температуре, полученный раствор по каплям приливают в емкость с модифицированным носителем при постоянном магнитном перемешивании, полученную смесь со скоростью 1 град/мин нагревают до 75°С и выдерживают в течение 2 часов в токе инертного газа азота или аргона при атмосферном давлении, быстро поднимают температуру до 180°С и проводят восстановление платины в течение часа в токе инертного газа азота или аргона, охлаждают смесь и проводят отмывку осадка, при этом перед отмывкой в охлажденную суспензию добавляют 2 М HCl для снижения рН раствора до 6, проводят трехкратное кипячение осадка в дистилированной воде с ее последующей декантацией, тщательно промывают полученный твердый осадок деионизированной водой и сушат в течение 8 часов в вакуумном шкафу при температуре 70°С

Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (RU)

Изобретение относится к области получения сверхпроводящих соединений и изготовления нанопроводников и приборов на их основе, что может быть использовано в электротехнической, радиотехнической, медицинской и других отраслях промышленности, в частности для оптического тестирования интегральных микросхем, исследования излучения квантовых точек и в системах квантовой криптографии. Способ включает формирование на диэлектрической подложке канала проводимости из нитрида ниобия любым из известных методов толщиной не более 20 нм, но не менее толщины, приводящей к нарушению сплошности, и с шириной не более 350 нм и его последующее облучение потоком ускоренных частиц в присутствии кислорода. В качестве ускоренных частиц используют атомы водорода или протоны, ионы или атомы гелия, ионы или атомы кислорода или смеси перечисленных частиц с энергией от 0,5 до 5,0 кэВ. В качестве подложки используют лейкосапфир. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности детектирования. Способ изготовления сверхпроводниковых однофотонных детекторов, включающий формирование на диэлектрической подложке канала проводимости из нитрида ниобия с толщиной не более 20 нм, но не менее толщины, приводящей к нарушению сплошности, и с шириной не более 350 нм и его облучение потоком ускоренных частиц в присутствии кислорода.

Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (RU)

Изобретение относится к способу изготовления мембранно-электродного блока топливного элемента. Техническим результатом является повышение долговечности и сохранение высокой эффективности при работе в условиях отрицательных температур. Способ заключается в том, что осуществляют нанесение электрокаталитических слоев на основе металлов платиновой группы на углеродном носителе и иономера на мембрану и газодиффузионные слои, при этом, каталитические чернила анодного слоя готовят путем диспергирования в ультразвуковом гомогенизаторе в течение 30 мин расчетного количества каталитического порошка из расчета плотности нанесения 0,3 мг/см2 Pt20/SnO210/C, где платины 20 мас.%, диоксида олова 10 мас.%, С - сажа марки Vulcan ХС 72 с 10 мас.% тефлона, в водно-спиртовом растворе при содержании изопропанола не менее 90% с добавлением 10 мас.% по сухому остатку водного раствора иономера марки Nafion® D1021 и наносят их аэрографом на анодный газодиффузионный слой из гидрофобизированной углеродной ткани, готовят каталитические чернила анодного и катодного слоя путем диспергирования Pt40/C, где платины 40 мас.%, С - сажа марки Vulcan ХС 72 с 10 мас.% тефлона, в водно-спиртовом растворе при содержании изопропанола не менее 90% с добавлением 10 мас.% по сухому остатку водного раствора иономера марки Nafion® D1021 и наносят 1,4 мг/см2 катализатора состава Pt40/C на катодный газодиффузионный слой при помощи аэрографа. 3 ил., 4 пр., Способ изготовления мембранно-электродного блока топливного элемента с твердополимерным электролитом, заключающийся в том, что осуществляют нанесение электрокаталитических слоев на основе металлов платиновой группы на углеродном носителе и иономера на мембрану и газодиффузионные слои, отличающийся тем, что каталитические чернила анодного слоя готовят путем диспергирования в ультразвуковом гомогенизаторе в течение 30 мин расчетного количества каталитического порошка из расчета плотности нанесения 0,3 мг/см2 Pt20/SnO210/C, где платины 20 мас.%, диоксида олова 10 мас.%, С - сажа марки Vulcan ХС 72 с 10 мас.% тефлона, в водно-спиртовом растворе при содержании изопропанола не менее 90% с добавлением 10 мас.% по сухому остатку водного раствора иономера марки Nafion® D1021 и наносят их аэрографом на анодный газодиффузионный слой из гидрофобизированной углеродной ткани марки ELAT LT1400W, при этом осуществляют нагрев поверхности газодиффузионного слоя до 60°С, готовят каталитические чернила анодного и катодного слоя путем диспергирования Pt40/C, где платины 40 мас.%, С - сажа марки Vulcan ХС 72 с 10 мас.% тефлона, в водно-спиртовом растворе при содержании изопропанола не менее 90% с добавлением 10 мас.% по сухому остатку водного раствора иономера марки Nafion® D1021 и наносят 1,4 мг/см2 катализатора состава Pt40/C на катодный газодиффузионный слой при помощи аэрографа, при этом осуществляют нагрев поверхности газодиффузионного слоя до 60°С, наносят 0,3 мг/см2 катализатора состава Pt40/C при помощи аэрографа на анодную сторону, зафиксированную на вакуумной платформе мембраны Nafion® 212 при нагреве поверхности до 50°С.

Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (RU)

Изобретение относится к области выработки электрохимической энергии путем рекомбинации водорода в электрохимических устройствах, например, в топливном элементе с твердополимерным электролитом (ТЭ с ТПЭ), а именно к способу изготовления каталитического слоя электрода мембранно-электродного блока водородно-воздушного топливного элемента. Предложен способ изготовления каталитического слоя электродов для твердополимерного топливного элемента, заключающийся в том, что проводят пропитку микропористого слоя, нанесенного на подложку, представляющую собой гидрофобизированный углеродный газодиффузионный слой, путем распыления на него газовой фазы паров водно-органического спирта с содержанием органического компонента от 10 до 50 мас.% раствора гексахлорплатиновой кислоты и иономера; проводят химическое восстановление кислоты-прекурсора от Pt+4 до Pt0 до металлических частиц платинового катализатора в реакционном объеме газообразным водородом в реакторе при температуре выше 130°С с предварительной сушкой-очисткой электродов от органических растворителей или боргидридом натрия при температуре около 80°С с отмывкой электродов деионизированной водой и их сушкой или этиленгликолем при температуре около 180°С с отмывкой электродов деионизированной водой и их сушкой; или проводят импрегнацию носителя, в качестве которого могут быть использованы массивы углеродных нанотрубок или графеноподобные материалы, раствором прекурсора - гексахлорплатиновой кислоты H2PtCl6 - в емкости до полного насыщения носителя и последующую его сушку; осуществляют мелкодисперсное распыление на подложку, представляющую собой гидрофобизированный углеродный газодиффузионный слой, суспензии из импрегнированного углеродного носителя, иономера и спирта; проводят химическое восстановление кислоты-прекурсора от Pt+4 до Pt0 до металлических частиц платинового катализатора в реакционном объеме газообразным водородом в реакторе при температуре выше 130°С с предварительной сушкой-очисткой электродов от органических растворителей или боргидридом натрия при температуре около 80°С с отмывкой электродов деионизированной водой и их сушкой или этиленгликолем при температуре около 180°С с отмывкой электродов деионизированной водой и их сушкой. Техническим результатом является повышение активной поверхности катализатора, электронной проводимости и деградационной устойчивости каталитического слоя электрода, приводящее к увеличению мощностных характеристик ячейки топливного элемента, изготовленной на основе данного электрокатализатора. Способ изготовления каталитического слоя электродов для твердополимерного топливного элемента, заключающийся в том, что проводят пропитку микропористого слоя, нанесенного на подложку, представляющую собой гидрофобизированный углеродный газодиффузионный слой, путем распыления на него газовой фазы паров водно-органического спирта с содержанием органического компонента от 10 до 50 мас.% раствора гексахлорплатиновой кислоты и иономера; проводят химическое восстановление кислоты-прекурсора от Pt+4 до Pt0 до металлических частиц платинового катализатора в реакционном объеме газообразным водородом в реакторе при температуре выше 130°С с предварительной сушкой-очисткой электродов от органических растворителей или боргидридом натрия при температуре около 80°С с отмывкой электродов деионизированной водой и их сушкой или этиленгликолем при температуре около 180°С с отмывкой электродов деионизированной водой и их сушкой; или проводят импрегнацию носителя, в качестве которого могут быть использованы массивы углеродных нанотрубок или графеноподобные материалы, раствором прекурсора - гексахлорплатиновой кислоты H2PtCl6 - в емкости до полного насыщения носителя и последующую его сушку; осуществляют мелкодисперсное распыление на подложку, представляющую собой гидрофобизированный углеродный газодиффузионный слой, суспензии из импрегнированного углеродного носителя, иономера и спирта; проводят химическое восстановление кислоты-прекурсора от Pt+4 до Pt0 до металлических частиц платинового катализатора в реакционном объеме газообразным водородом в реакторе при температуре выше 130°С с предварительной сушкой-очисткой электродов от органических растворителей или боргидридом натрия при температуре около 80°С с отмывкой электродов деионизированной водой и их сушкой или этиленгликолем при температуре около 180°С с отмывкой электродов деионизированной водой и их сушкой.

Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (RU)

Способ изготовления зонных пластин, в котором формируют блок из стеклянных пластин двух сортов, имеющих различную плотность и диэлектрическую проницаемость, но одинаковую площадь и объем, располагая пластины первого и второго сорта поочередно. С обеих сторон блока находятся пакеты пластин из слоев стекла первого сорта. Блок размещают внутри контейнера, который устанавливают в формовочный узел внутри теплового узла, обеспечивающего нагрев блока пластин распределенным температурным полем, что приводит к последовательному выдавливанию расплава стекла нижних слоев через фильеру формовочного узла. Осуществляют оттяжку полученной «луковицы» посредством тянущего механизма и вытяжку для получения кольцевой заготовки, которую перетягивают в подобии для достижения требуемых геометрических размеров последней зоны. Перетянутую заготовку режут на отдельные пластины и подвергают механической обработке. Технический результат - обеспечение изготовления зонных пластин, которые формируют монохроматические и полихроматические рентгеновские пучки в очень широком диапазоне энергий и сохраняют свойства под действием мощных пучков синхротронного излучения. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Федеральное государственное учреждение "Федеральный научно-исследовательский центр "Кристаллография и фотоника" Российской академии наук" (RU)

Изобретение относится к способам получения тонкопленочных материалов, в частности тонких пленок на основе оксида европия(III), и может быть использовано для защиты функционального слоя EuO. Способ изготовления защитного диэлектрического слоя Eu2O3 для полупроводниковой пленки, полученной на подложке, включает доокисление поверхностного слоя выращенной в сверхвысоковакуумной камере полупроводниковой пленки EuO в той же камере в кислороде, при этом давление потока кислорода составляет от 1·10-9 до 1·10-6 Торр в диапазоне температур подложки от 0 до 19°C. Обеспечивается формирование эффективного защитного диэлектрического слоя Eu2O3 на поверхности функционального слоя из полупроводникового оксида европия(II) - EuO, способного предотвратить деградацию функционального слоя в результате химического взаимодействия с внешней средой. Способ изготовления защитного диэлектрического слоя Eu2O3 для полупроводниковой пленки на подложке, включающий доокисление поверхностного слоя выращенной в сверхвысоковакуумной камере полупроводниковой пленки EuO в той же камере в кислороде, отличающийся тем, что давление потока кислорода составляет от 1·10-9 до 1·10-6 Торр в диапазоне температур подложки от 0 до 19°C.

Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (RU)

Изобретение относится к области электротехники, а именно к способу изготовления высокопористого электрода микробного биотопливного элемента. Повышение удельной поверхности, механической прочности и электропроводности электрода является техническим результатом изобретения, который достигается тем, что готовят суспензию из хитозана концентрацией 1-2 мас.%, в которую добавляют оксид графена или углеродные нанотрубки в количестве 1-5% от массы полимера, или технический углерод в количестве 1-20% от массы полимера, с последующим перемешиванием, добавляют раствор глуатаровый альдегид в количестве 0,5-1,5% от массы полимера с последующим перемешиванием 3-5 мин со скоростью 100 об/мин, после чего полученную суспензию замораживают в жидком азоте до полного замерзания, высушивают в камере лиофильной сушки при давлении 0,220 бар 48 часов с понижением давления до 0,010 мбар и сушкой 2 часа. Полученный композиционный материал имеет размер пор 15-200 мкм, удельную площадь поверхности 5-8 м2/г, модуль Юнга 0,9-3,5 МПа, электропроводность 0,01-0,5 мСм, что обеспечивает эффективность электрода, применяемого для иммобилизации клеток микроорганизмов на нем. 2 ил., 3 пр. Способ изготовления высокопористого электрода микробного биотопливного элемента, включающий получение сузпензии из полимера - хитозана путем растворения его в 1,5-3% растворе уксусной кислоты с дальнейшим перемешиванием 150-200 об/мин до получения раствора с концентрацией 1-2 мас.%, добавление филлера, в качестве которого применяют восстановленный оксид графена или углеродные нанотрубки в количестве 1-5% от массы полимера или технический углерод в количестве 1-20% от массы полимера, перемешивание со скоростью 100-150 об/мин в течение 24 часов, обработку ультразвуком в течение 50-70 минут в случае использования углеродных нанотрубок или 10-20 мин в случаях использования восстановленного оксида графена или технического углерода, добавление в раствор глутарового альдегида в количестве 0,5-1,5% от массы полимера с последующим перемешиванием 3-5 мин со скоростью 100 об/мин, направленную заморозку в жидком азоте до полного замерзания, высушивание в камере лиофильной сушки при давлении 0,220 бар 48 часов с последующим понижением давления до 0,010 мбар и сушкой 2 часа.

Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (RU)

Настоящее изобретение относится к безопасности компьютерных сетей, включая несанкционированный доступ к интернет-ресурсам, а именно к способам формирования изображений и видам заданий пользователю при прохождении пользователем полностью автоматизированного теста Тьюринга (САРТСНА). Технический результат заключается в обеспечении безопасного доступа к интернет-ресурсам. Такой результат достигается тем, что в качестве источника изображения капчи выбирают видеоряд естественной сцены и формируют два изображения: первое - изображение заднего плана, второе - изображение переднего плана, так что изображение переднего плана располагают в произвольном месте кадра или искажают его пропорции, или вносят искажения в его целостность, или наклоняют его, или производят перечисленные изменения изображения переднего плана в их сочетании, затем второе - изображение переднего плана накладывают поверх первого - изображение заднего плана и формируют автоматически единое изображение - «неестественный коллаж», по крайней мере, одно изображение «неестественного коллажа» демонстрируют пользователю капчи. Способ идентификации пользователя компьютера «человек или интернет-робот», включающий этапы: (а) формируют базу исходных изображений для демонстрации пользователям, (б) выбирают случайным образом из базы изображений, которую заранее формируют, одно или более изображений, (в) на экран пользователя выводят вопрос капчи пользователю в текстовом виде - в вопросах к изображению используют одно или несколько слов из списка: «неестественное», «естественное», «коллаж», (г) выполняют сравнения параметров ответных действий пользователя, которые сохраняют на этапе (в) с параметрами описания изображения, которые формируют на этапе (б), (д) в случае не совпадения параметров, полученных в результате восприятия пользователем и параметров хранящихся на сервере пользователь получает отказ в доступе к ресурсу или наоборот, при положительном результате сравнения пользователю предоставляется доступ к информации, отличающийся тем, что в качестве источника изображения капчи выбирают видеоряд естественной сцены и формируют два изображения: первое - изображение заднего плана, второе - изображение переднего плана, так что изображение переднего плана располагают в произвольном месте кадра или искажают его пропорции, или вносят искажения в его целостность, или наклоняют его, или производят перечисленные изменения изображения переднего плана в их сочетании, затем второе - изображение переднего плана накладывают поверх первого - изображение заднего плана и формируют автоматически единое изображение - «неестественный коллаж», по крайней мере, одно изображение «неестественного коллажа» демонстрируют пользователю капчи.

Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (RU)

Изобретение относится к области биотехнологии и медицины. Предложен способ диагностики предрасположенности пациента к наследственной макулодистрофии Штаргардта. Фибробласты кожи, взятые у пациента, культивируют и обрабатывают вирусными конструкциями, несущими гены Oct4, Sox2 и Klf4 под контролем CMV промотера. Осуществляют направленную дифференцировку фибробластов в клетки ретины. Из клеток ретины выделяют кодирующую РНК гена АВСА4. По наличию делеции в экзоне 39-41 гена АВСА4 диагностируют предрасположенность пациента к наследственной макулодистрофии Штаргардта. Изобретение позволяет эффективно диагностировать предрасположенность пациента к наследственной макулодистрофии Штаргардта по наличию делеции в экзоне 39-41 гена АВСА4. Способ диагностики предрасположенности пациента к наследственной макулодистрофии Штаргардта, включающий взятие фибробластов кожи у этого пациента, их культивирование и обработку вирусными конструкциями, несущими гены Oct4, Sox2 и Klf4 под контролем CMV промотера, последующее культивирование для направленной дифференцировки фибробластов в клетки ретины и дальнейшее исследование клеток ретины на наличие мутации в экзоне 39-41 гена АВСА4, и по наличию делеции в этом экзоне диагностируют предрасположенность пациента к наследственной макулодистрофии Штаргардта.

Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (RU)

Изобретение относится к области диагностики пучков ультрарелятивистских электронов, используемых на линейных ускорителях, в лазерах на свободных электронах, синхротронах 4-го поколения, в частности определения их поперечных размеров. Техническим результатом является возможность измерения методом невозмущающей диагностики двух поперечных размеров пучка электронов. Способ диагностики поперечных размеров пучка ультрарелятивистских электронов по излучению Смита-Парселла (ИСП), включающий направление пучка ультрарелятивистских электронов параллельно плоскости дифракционной решетки, представляющей собой плоскую пластину с выступами, регистрацию интерференционной картины излучения ИСП с последующим фитированием экспериментально измеренных и теоретических интерференционных картин и извлечением информации о размерах пучка, при этом регистрируют двумерную интерференционную картину ИСП от дифракционной решетки, представляющей собой плоскую пластину с точечными выступами, расположенными на равном расстоянии друг от друга dx в направлении пучка и на равном расстоянии dy друг от друга в перпендикулярном направлении, по которой определяют два поперечных размера пучка в результате фитирования. Способ диагностики поперечных размеров пучка ультрарелятивистских электронов по излучению Смита-Парселла (ИСП), включающий направление пучка ультрарелятивистских электронов параллельно плоскости дифракционной решетки, представляющей собой плоскую пластину с выступами, регистрацию интерференционной картины излучения ИСП с последующим фитированием экспериментально измеренных и теоретических интерференционных картин и извлечением информации о размерах пучка, отличающийся тем, что регистрируют двумерную интерференционную картину ИСП от дифракционной решетки, представляющей собой плоскую пластину с точечными выступами, расположенными на равном расстоянии друг от друга dx в направлении пучка и на равном расстоянии dy друг от друга в перпендикулярном направлении, по которой определяют два поперечных размера пучка, при которых теоретическая интерференционная картина совпадает с экспериментально измеренной.

Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (RU)