Vislielākais burtu izmērs
Lielāks burtu izmērs
Burtu standarta izmērs
Laboratorijas sasniegumi laika posmā 2003. – 2017.
Pēdējās izmaiņas veiktas:
17.02.2018
  • Pirolīzes izsmidzināšanas procesā iegūti ar dažādiem metāliem leģēti hematīta pārklājumi, kuriem raksturīga augsta fotovadāmība un piemērots aizliegtās zonas platums ūdens fotokatalītiskai sašķelšanai
  • Atrasta vienkārša metode nanostrukturēta vairākslāņu grafēna iegūšanai un modificēšanai ar metāliem/katjoniem pielietojumiem superkondensatora elektrodam un ūdeņraža uzkrāšanai
  • Anodizācijas procesā iegūts pašorientēts titāna dioksīda nanocaurulīšu pārklājums un izpētīta dažādu parametru ietekme uz šī pārklājuma veidošanos pašā sākumā.
  • Sadarbībā ar dizaineru izveidots prototips Saules koka veidā, lai demonstrētu Saules enerģijas savākšanas, uzkrāšanas un izmantošanas iespējas pilsētvidē.
  • Iegūts oriģināls kompozīts (malts apstrādāts stikls ar metālhidrīda AB5 katalizatoru) ūdeņraža uzglabāšanai.
  • Noskaidrots mehānisms ūdeņraža pārtecēšanas efektam, kas ļauj izmantot ūdeņraža saistīšanu uz vieglu materiālu virsmas, kura modificēta ar hidrīdus veidojošu katalītiski aktīvu metālu nanodaļiņām.
  • Izpētīta ar pallādiju un platīnu aktivēta dabiskā ceolīta ūdeņraža adsorbcijas/desorbcijas spēja, izmantojot tilpuma un gravimetrisko metodi; atrasts, ka specifiska ceolīta priekšapstrāde ar temperatūras impulsiem inertā atmosfērā padara šo materiālu pielietojamu ūdeņraža uzglabāšanai saistītā veidā (līdz pat 5 svara %).
  • Kopā ar RTU IEEI uz kartinga bāzes izstrādāta oriģināla koncepcija elektriskai ūdeņraža mašīnai ar ūdeņraža kurināmā elementu šūnu (1,2 kW), superkondensatoru (160 F), saules PV paneli (26 W) un nelielu starta akumulatoru. Mašīnai ir uzlaboti uzlādes-izlādes procesu energorādītāji un inerces (bremzēšanas) reģeneratīvās elektrības savākšanas funkcija. Pie nominālas slodzes (33 A) kurināmais elements tērē 12 litrus H2 gāzes minūtē. 10 litru degvielas bāka un 200 bāru ūdeņraža gāzes balons nodrošina motoram strāvu 167 minūtes tikai no šūnas, taču, darbojoties kopā ar superkondensatoru, kartingam enerģijas pietiek 5 stundu nepārtrauktai braukšanai ar ātrumu 22 km/h. Reālas kurināmā elementu sistēmas (Nexa Power Module) eksperimentālie pētījumi pašbūvētajā automašīnā ļāvuši nonākt pie svarīga secinājuma, ka, projektējot spēka pārveidotāju, jāņem vērā degvielas šūnas dinamiskā voltampēru raksturlīkne un jāparedz salīdzinoši plašs pārveidotāja ieejas sprieguma diapazons un vadības sistēma ar regulēšanu pēc ieejas sprieguma, jo sistēmas elektroķīmisko polarizācijas pārejas procesu laika konstante ir ievērojami lielāka par iespējamo slodzes elektrisko pārejas procesu laika konstanti.
  • Laboratorijā tiek pētītas protonus vadošas membrānas un katalītiskie materiāli kurināmā elementiem un elektrolīzeriem. Patentēta jauna metode membrānu izgatavošanai uz PEEK polimēra bāzes (Latvijas patents). Jaunā membrāna uzrāda lielu vadītspēju un – pats galvenais – paaugstinātu stabilitāti degvielas elementa darba vidē.
  • Uzsākti pētījumi PEEK polimēra kompozītu veidošanai ar oksīdu nanopulveriem un jonu šķidrumiem.
  • Sintezēts polimēru kompozīts no elektronus (polianilīns) un protonus (sulfonēts poliēter-ēter-ketons) vadošiem polimēriem, kas var tikt pielietots elektrodu-membrānas sistēmā (MEA) kurināmā elementos.
  • Izmantojot elektroķīmiskās impedances un spektrofotometriskās metodes, pierādīta protonu un elektronu pārneses mehānismu klātbūtne iegūtajam polimēru kompozītam.
  • Impulsu elektrolīzes izskaidrojumam piedāvāts oriģināls teorētisks modelis, kurā pieņemts, ka ļoti īsa impulsa laikā (mikrosekundes) nepaspēj notikt masas pārnese pie elektrodiem, un elektrolīzes šūna uzvedas kā ideāls kondensators, kurā var iepumpēt enerģiju. Pēc impulsa sekojošā pauzē barošanas avota ķēdē neplūst strāva, bet elektrolīzes šūnā uzkrātā impulsa enerģija izlādējas, ierosinot elektrolīzi. Tas ļauj iegūt efektīvu elektrolīzes iekārtu bez siltuma zudumiem darba procesā.
  • Anodēto titāna dioksīda pārklājumu aktivēšanai apgūtas dažādas katalizatoru/piemaisījumu uznešanas/ievadīšanas metodes. Sadarbībā ar teorētiķiem tiek meklēts risinājums anatāza fāzes klātbūtnes nosacījumiem pašorganizētu heksagonālo nanocauruļu klājumā, kā arī izskaidrojums augstajai fotokatalītiskajai aktivitātei.Tāds pārklājums nepieciešams dažādiem fotokatalītiskiem pielietojumiem, piemēram, kā pārklājums uz namu fasādēm kanjona tipa ielās ar intensīvu transporta satiksmi, lai mazinātu gaisa piesārņojumu; ūdens sadalīšanai par ūdeņradi un skābekli Saules gaismā; ūdens fotokatalītiskai attīrīšanai.
  • Bio-ūdeņraža iegūšanas jomā atrasts, ka C.sporogenes mikroorganismi veido ūdeņradi tumsas fermentācijas procesā, pārstrādājot dažādus biomasas atkritumus (piena sūkalas, jēlglicerīns biodīzeļa ražotnēs Latvijā) ar iznākumu 1.5 mmol H2/l/h (sasniegtā koncentrācija barotnē 1 stundas laikā). Pētījumi ir parādījuši, ka mikroorganismi no mūsu pašu Latvijas Kolekcijas ir piemērojami gāzveida ūdeņraža iegūšanai no dažādiem organiskiem atkritumiem. Šādi iegūtu ūdeņradi var izmantot elektrības ražošanai gan pārtikas, gan ķīmiskajos uzņēmumos, kur tieši organiskie atkritumi rodas.
  • Izveidots prototipa bioreaktors pilotpētījumiem ūdeņraža/metāna ražošanai ar mikroorganismiem tumsas fermentācijas procesā. Barotnes maisīšana un burbuļošana ar inertu gāzi palielina fermentācijas ātrumu. Atrasts, ka arī atsevišķu metālhidrīdu klātbūtne veicina ūdeņraža izdalīšanos.

Stikla un dabīgo šķiedru tekstilmateriālu funkcionalizēšana

Veikta E-stikla (1-2)(Na2O-K2O)(16-25)CaO(12-16)Al2O3 (3-5)MgO(52-56)SiO2 un K-stikla (18-22)Na2O(3-5)Al2O3(73-79)SiO2 šķiedru izpēte un uzsākti kaņepju šķiedru modificēšanas un nanostrukturēšanas tehnoloģiskie pētījumi.

Noskaidrots, ka efektīva metožu kombinācija, kas ļauj paaugstināt stikla šķiedras termisko izturību, ir izsārmošana sērskābē un pārklāšana ar TiO2 sola-gēla procesā. Ar izsārmošanu un TiO2 pārklājumu stikla šķiedras pārtrūkšanas temperatūra palielinās par 100 ÷ 200 °C. Kaņepju diegu termomehāniskā izturība ar Cu CuO daļiņu pārklājumu pie 280 °C paaugstinās attiecīgi par 13% un 42% salīdzinājumā ar diegu bez pārklājuma.

Parādīts, ka Izsārmotās vielas ar apkārtējās vides mitrumu un CO2 veido uz K-stikla auduma šķiedru virsmas karbonātus un to hidrātus, tas ir, ūdens atrodas izsārmotajās vielās un stikla šķiedras porās. Vadītspēja stikla audumā krasi samazinās, kad stikla šķiedras virsma zaudē ūdeni (elektrolītu). Pamatojoties uz pētījumiem par mitruma audumos palielināšanās/samazināšanās kinētikas un elektrovadītspējas atkarības no auduma ūdens satura, laboratorijā izstrādāta metodika poru tilpuma noteikšanai.

Funkcionālo pārklājumu tehnoloģiju izstrāde

Šķiedru virsmas modificēšanai un to nanostrukturēšanai izstrādāta metode izsārmošanas procesa stimulācijai ar ultraskaņu, izveidots jonu lielgabala mezgls virsmas apstrādei argona plazmā un savietots ar magnetrona pārklājumu.

Izstrādāta elektroforēzes iekārta un tehnoloģija metālkeramikas pārklājumu iegūšanai saules enerģijas kolektoriem. Homogēnas TiO2 kārtiņas iegūtas ar sola un suspensijas elektroforēzes metodēm uz metāliskām un šķiedru pamatnēm. Noskaidrots, ka plānās kārtiņas, kristalizējot pie 500 °C, galvenokārt sastāv no anatāza formas, kamēr biezākās kārtiņās palielinās rutila formas īpatsvars. TiO2 kārtiņu foto aktivitāte būtiski mainās atkarībā no aktīvā virsmas laukuma un leģējošām piedevām (Fe2O3, WO3).

Katodmateriāli un anodmateriāli Li-jonu baterijām

Izstrādāta jauna magnetrona izputināšanas metode litija jonu bateriju augstas lādiņietilpības katodmateriāla LiFePO4/C plāno kārtiņu iegūšanai. Noteikti katodmateriāla – Li+ jonu elektrolīta – robežvirsmas elektroķīmiskie parametri dažādos katodmateriāla uzlādes-izlādes stāvokļos. Noskaidrots, ka lielākā dubultslāņa kapacitāte un mazākā lādiņa pārneses pretestība ir izlādētā stāvoklī, bet Li+ jonu difūzijas koeficienta minimālā vērtība ir līdzsvara stāvoklī. Izstrādāta elektroforēzes metode LiFePO4 kārtiņu uznešanai uz metāliskas pamatnes. Izveidots modelis, kas apraksta litija jonu ekstrakcijas un injekcijas procesa mehānismu LiFePO4 plānajās kārtiņās.

Izstrādāta metodika vairākslāņu reducētā grafēna oksīda (rGO) kārtiņu elektroforētiskai iegūšanai uz metāla pamatnes, kas izmantojamas kā anodmateriāls litija jonu baterijām. Noskaidrots, ka augstu anoda materiāla lādiņietilpību nodrošina slāņainā struktūra un liela elektroda aktīvā virsma. Veikta kompozītu anodmateriālu kārtiņu elektroforētiska uzklāšana uz tērauda pamatnes un iegūts anodmateriāls TiO2/Fe2O3/rGO ar ļoti augstu lādiņietilpību un ciklēšanas stabilitāti.

Ramana spektroskopija un režģa dinamikas analītiska modelēšana

Veikta AlF3 un WOCl4 režģa svārstību simetrijas analīze. Izmantojot CRYSTAL09 programmu paketi, noteikti kristāliskā režģa līdzsvara struktūras parametri un aprēķinātas režģa svārstības dažādos simetriskos Briljuēna zonas punktos.