Lodaer Img

Лаборатория за получаване и характеризиране на метали и метал-съдържащи съединения

Лабораторията разполага с високотехнологична апаратура за синтез, характеризиране и анализ на материали – включително DSC калориметър, потенциостати, glove box за работа в инертна атмосфера, Сивертов апарат, LC-MS спектрометър и планетарна топкова мелница. Извършват се термични, електрохимични и масспектрометрични изследвания, анализ на хидриди и наноструктури, както и подготовка и обработка на материали за енергийни и научни приложения.

Описание на дейностите

  • Разработване на нови материали с приложение в преобразуването и съхранението на чиста енергия, както и получаване и съхранение на водород

Описание на услугите

Характеризиране на термичната стабилност и фазовите превръщания в различни неорганични и органични вещества и материали

Подробно описание на услугата: Извършва се изследване на термичната стабилност и фазови превръщания в метастабилни и термодинамично стабилни метални сплави и композити, изследване на процесите на хидриране/дехидриране на метали, както и на съдържанието на водород в метали. Термично поведение на високоентропийни сплави. Фазови равновесия и фазови диаграми. Изследването се осъществява чрез Диференциален сканиращ калориметър Discovery DSC250 фирмата на TA Instruments (USA).

Електрохимично получаване и охарактеризиране на порьозни метали и метални сплави

Подробно описание на услугата: Извършва се селективно електрохимично и химично разтваряне на метални сплави с цел получаване на порьозни структури чрез Потенциостат Metrohm Autolab Sensolytics и Потенциостат Hamamatsu C-MES4.

Електрохимично изследване на различни видове корозия на метали и метални сплави с макро- и микроелектрод

Подробно описание на услугата: Изследването включва определяне на корозионен потенциал и ток на твърди разтвори и двуфазни сплави и се осъществява чрез Потенциостат Metrohm Autolab Sensolytics и Потенциостат Hamamatsu C-MES4

 

Електрохимично изследване на каталитичната активност на аморфни и нанокристални сплави по отношение на водородната реакция

Подробно описание на услугата: Определяне на електрохимичната активност на сплави по отношение на водородната реакция чрез Потенциостат Metrohm Autolab Sensolytics и Потенциостат Hamamatsu C-MES4.

 

Пробоподготовка в инертна среда

Подробно описание на услугата: Пробоподготовката в инертна среда е предназначена за работа с обекти, при които се изисква определена газова атмосфера. Позволява работа с вещества, които трябва да се държат в инертна атмосфера с много висока чистота, като аргон или азот. Изследванията се осъществяват чрез съвременна апаратура – Бокс за работа в инертна атмосфера (Glove box)  M.Braun Intergas System  и Стерео микроскоп Carl Zeiss.

 

Термодинамичен и кинетичен анализ на сорбционни процеси от типа твърдо-газ

Подробно описание на услугата: Обект на изследване са различни метални сплави и композити на тяхна основа. Дава възможност за характеризиране на физикохимичните свойства (термодинамика и кинетика на газова сорбция) включително на порьозни материали, получени чрез селективно разтваряне на по-малко благородните елементи в метални сплави. Изследванията се осъществяват с помощта на Сивертов апарат Hiden Isochema.

Получаване на метални сплави

Подробно описание на услугата: Извършва се в програмируема пещ за работа в контролирана атмосфера (инертна, редукционна).

Термична обработка на материали в контролирана газова атмосфера

Подробно описание на услугата: Научните изследвания са свързани с термообработки на синтезирани по металургичен, химичен и механохимичен път материали с цел освобождаване на напрежения в кристалната решетка, или предизвикване на фазови превръщания, или микроструктурни промени свързани с оптимизиране на определени свойства на материалите. Изследванията се осъществяват чрез програмируема пещ.

Анализ-течна хроматиграфия с Мас-спектрометър с възможност за определяне на точна маса на изследваните аналити.

Изследване на проби чрез директно въвеждане на проба към Мас-спектрометъра с цел идентификация и определяне на точна маса

Подробно описание на услугата: Изследването се базира на точна маса чрез последно поколение апаратура в тази област – LC-MS спектрометър Exploris 120, Thermo Fischer Scientific.

Синтез на сплави и композити при различни условия

Подробно описание на услугата: Изследването дава възможност за синтез на сплави и композити при различни условия – газова атмосфера, обороти, съотношение маса на образеца към маса на топки и др. , и се осъществява чрез съвременна апаратура – планетарна топкова мелница.

Предлагани услуги Цена в евро*
Характеризиране на термичната стабилност и фазовите превръщания в различни неорганични и органични вещества и материали 33
Електрохимично получаване и охарактеризиране на порьозни метали и метални сплави 35
Електрохимично изследване на различни видове корозия на метали и метални сплави с макро- и микроелектрод 35
Електрохимично изследване на каталитичната активност на аморфни и нанокристални сплави по отношение на водородната реакция 35
Пробоподготовка в инертна среда 38
Термодинамичен и кинетичен анализ на сорбционни процеси от типа твърдо-газ 47
Анализ-течна хроматография с Мас-спектрометър с възможност за определяне на точна маса на изследваните аналити. 89
Изследване на проби чрез директно въвеждане на проба към Мас-спектрометъра с цел идентификация и определяне на точна маса 89
Интерпретация на получените кристалографски данни от SAED и HRTEM. 24

* Посочените цени са ориентировъчни и зависят от обхвата на научните изследвания. Включват ДДС в размер на 20%.

Апаратура

Диференциалният сканиращ калориметър (DSC) Discovery DSC250 е съвременна апаратура за термичен анализ, която измерва количеството топлина, поглъщана или отделяна от проба при промяна на температурата спрямо референтен материал. Този метод позволява да се идентифицират и анализират различни термични свойства, реакции и фазови преходи като топене, кристализация, стъкловидни преходи, хетерогенни реакции, да се изучава кинетиката на реакции и процеси като кристализация, полиморфни превръщания, разлагане, окисление и други и да се извършват изследвания като например: 

  • Изследване на термичните и термодинамичните свойства на различни по природа материали;
  • Изследване на реакции на разлагане на метални хидриди, соли, комплекси; фазови превръщания в сплави, интерметални съединения, соли;
  • Характеризиране на термичната стабилност и кристализация на аморфни сплави и нано-/аморфни композити.

Тези възможности на Диференциалния сканиращ калориметър (DSC) за анализ на поведението на материалите при различни температури са от решаващо значение за изследвания и приложения в многобройни области на химията, материалознанието, фармацията, билогията и други.

Потенциостат Metrohm Autolab Sensolytics и Потенциостат Hamamatsu C-MES4 са съвременни електрохимични уреди, които контролират потенциалната разлика (напрежение) между работния електрод и референтния електрод, като същевременно измерват резултантния ток между работния електрод и противоположния електрод (наричан още спомагателен електрод). Потенциостатът поддържа постоянен потенциал, което позволява прецизен контрол и измерване на електрохимични реакции при изследвания на корозия, галванопластика, тестване на батерии и разработване на сензори. С помощта на потенциостат могат да се извършват изследвания за:

  • за определяне на корозионния потенциал на метални сплави и композити;
  • за селективно електрохимично разтваряне на метални сплави с цел получаване на порьозни структури;
  • за определяне на електрохимичната активност на сплави по отношение на водородната реакция.

Бокс за работа в инертна атмосфера (Glove box) M.Braun Intergas System e предназначен е за работа с обекти, при които се изисква определена газова атмосфера.

  • Позволява работа с вещества, които трябва да се съдържат в инертна атмосфера с много висока чистота, като аргон или азот;
  • Позволява поддържане на определен вакуум в работната камера.

Боксът е снабден с газопречистваща система MB-20-G-W-V2A за затворена циркулация на инертния газ, включваща сензори за кислород и влага и филтрираща и регенерационна колони. Системата осигурява автоматичен контрол на работното налягане в бокса в граници от – 15 до +15 mbar, поддържа свръх-ниски (< 1 ppm) концентрации на О2 и Н2О в обема на инертния газ и има филтриращ капацитет 36 литра О2 и 1300 грама Н2О.

Сивертов апарат Hiden Isochema е съвременна апаратура за анализ на

различни метални сплави и композити, като може да бъде осъществяван анализ на материали за съхранение на водород под формата на метални хидриди и твърди разтвори; както и да бъдат характеризирани физикохимичните свойства (термодинамика и кинетика на газова сорбция) включително на порьозни материали, получени чрез селективно разтваряне на по-малко благородните елементи в метални сплави.

LC-MS спектрометър Exploris 120, Thermo Fischer Scientifc

Мас спектрометърът е последна генерация инструмент за изследване на сложни смеси. Апаратът е уникално устройство, улавящо индивидуалните молекули в електромагнитен капан и манипулиращо ги по желание на оператора. Това позволява идентификацията на индивидуалните съставки на сложни смеси за всевъзможни приложения – от анализ на почви и диагностика на кръв, до идентификация на неизвестни замърсявания в лекарствени продукти, и охарактеризиране на химични смеси.   

Планетарна топкова мелница

Планетарната топкова мелница е специализирана апаратура, която използва планетарно движение за постигане на високоенергийно смилане и намаляване на размера на изследваните материали. Комбинацията от въртеливи движения на реакторите за смилане води до интензивно смилане и смесване на материалите и до равномерно разпределение на размера на частиците. Поради своята висока ефективност, гъвкавост и способност да обработват широка гама от материали и приложения, планетарните топкови мелници са универсални и широко използвани в различни индустрии и изследователски области:

  • Материалознание: използват се широко за различни материали, включително наноматериали, керамика, полимери, метали и композити.
  • Фармацевтични продукти: използват се за смилане, смесване и хомогенизиране на активни фармацевтични съставки (API), ексципиенти и формулировки.
  • Геология и минно дело: за смилане и анализ на геоложки проби, руди, минерали и скали.
  • Храна и козметика: за смилане и смесване на съставки, прахове и формулировки.

Контакти

Лаборатория за получаване и характеризиране на метали и метал-съдържащи съединения

Ръководител: акад. проф. Тони Спасов, tspassov@chem.uni-sofia.bg