Proiect PN-III-P2-2.1-PED-2019-4670
Contract Nr. 278PED/2020
"Structuri hibride pe baza de nanoparticule feromagnetice grefate pe derivati grafenici pentru absorbtia de microunde
Acronim:MW ABSORBER
Autoritatea Contractanta : Unitatea Executiva pentru Finantarea Invatamantului Superior, a Cercetarii, Dezvoltarii si Inovarii - UEFISCDI
- Studiu tehnic;
- Schema de preparare;
- Proiect conceptual;
- Modele experimentale de precursori de grafena si derivati grafenici;
- Modele experimentale de structuri hibride pe baza de derivati grafenici grefati cu particule feromagnetice;
- Buletin de caracterizare experimentala / raport de testare;
- Demonstrator experimental de laborator de structuri hibride pe baza de derivati grafenici grefati cu particule feromagnetice;
- Referential pentru validarea in laborator a demonstratorului experimental de structuri hibride pe baza de derivati grafenici grefati cu particule feromagnetice;
- Rapoarte de cercetare.
Etapa 2. Realizarea demonstratorului de structuri hibride pe baza de derivati grafenici decorati cu nanoparticule feromagnetice pentru absorbere de microunde
REZUMATUL ETAPEI II.
In cadrul acestei etape, activitatile desfasurate au fost legate de prepararea in continuare, de catre partenerul industrial, a precursorilor grafenici, pe baza carora coordonatorul a elaborat prin sinteza chimica combinata, trei modele experimentale de structuri hibride pe baza de derivati grafenici grefati cu particule feromagnetice (Fe + Fe2O3; FeCo si FeNi3) si a trei demonstratoare experimentale de astfel de structuri hibride, continand particule de FeCo si FeNi3. Materialele sintetizate au fost caracterizate de coordonator din punct de vedere morfo-structural, prin investigatii prin difractie de raze X si microscopie electronica de baleiaj, iar din punct de vedere micro-compozitional au fost analizate prin spectroscopie dispersiva de energie. De asemenea, au fost caracterizate din punct de vedere magnetic, prin magnetometrie cu proba vibranta, iar evaluarea comportarii in frecvente inalte a fost realizata prin testarea materialelor feromagnetice pe baza de FeCo in analizorul vectorial de retea, in domeniul 1 - 4 GHz. Rezultatele investigatiilor intreprinse asupra materialelor studiate in aceasta etapa a proiectului de cercetare stiintifica sunt continute in Raportul de cercetare, dar si in Buletinele de caracterizare XRD a structurii cristaline si intr-un Raport de testare a comportarii in frecventa inalta. Diseminarea rezultatelor a fost realizata prin elaborarea a doua articole stiintifice, unul dintre acestea fiind publicat in revista Journal of Optoelectronic and Advanced Materials (I.F. 0,587), iar celalalt fiind acceptat spre publicare in revista Soft Matter (I.F. 3,679). De asemenea, rezultatele cercetarii au fost diseminate cu ocazia seminarului stiintific hibrid organizat de ROSEAL la sediul firmei cu participanti din partea INCDTIM Cluj-Napoca, Academia Romana – Filiala Timisoara, Universitatea Politehnica din Timisoara si firma ROSEAL. Rezultatele cercetarii au fost diseminate cu ocazia seminarului stiintific hibrid organizat de ROSEAL la sediul firmei cu participanti din partea INCDTIM Cluj-Napoca, Academia Romana – Filiala Timisoara, Universitatea Politehnica din Timisoara si firma
Etapa 3. Demonstrator de structuri hibride pe baza de derivati grafenici decorati cu nanoparticule feromagnetice, validat la nivel de laborator
REZUMATUL ETAPEI III.
A.3.1 Demonstrator de structuri hibride pe baza de derivati grafenici decorati cu nanoparticule feromagnetice, validat la nivel de laborator
Participanti: ICPE-CA, ROSEAL
Rezultate preconizate: Raport de testare; Referential pentru validarea in laborator a demonstratorului experimental de structuri hibride pe baza de derivati grafenici grefati cu particule feromagnetice; Raport de cercetare.
In cadrul activitatii s-a realizat caracterizarea structurala, prin investigatii XRD si FT-IR si testarea functionala a celor trei demonstratoare experimentale de laborator de structuri hibride pe baza de derivati grafenici grefati cu particule feromagnetice, prin masuratori ale absorbantei radiatiei electromagnetice cu frecvente de ordinul GHz. Partenerul industrial SC ROSEAL SA a proiectat, executat si testat, cu pulbere FeCo/Al2O3, o matrita pentru prepararea epruvetelor toroidale necesare testelor functionale in frecventa. Pe baza rezultatelor testelor functionale si ale caracterizarilor morfo-structurale, dimensionale, compozitionale si magnetice realizate de coordonator (ICPE-CA) a fost elaborat un referential pentru validarea in laborator a demonstratoarelor experimentale dezvoltate pe parcursul proiectului. A fost elaborata si o documentatie de brevetare. Rezultatele tuturor acestor investigatii si analize se regasesc atat in Raportul de cercetare, cat si in Buletinul de caracterizare experimentala / Raportul de testare.
Structuri hibride de nanoparticule pe baza de Fe - derivati grafenici
Caracteristici:
Structuri hibride de derivati grafenici (oxid de grafena, oxid de grafena redus) decorati cu nanoparticule pe baza de Fe:- 25% Fe cu parametrul celulei elementare a = 2,87 Å si dimensiune medie cristalit d~ 40 nm;
- 75% Fe2O3 cu parametrul celulei elementare a = 8,37 Å si dimensiunea medie de cristalit d ~ 8 nm;
- magnetizatie la saturatie MS ~ 33 emu/g;
- coercivitate HC ~ 188 Oe;
- eficacitatea medie a ecranarii electromagnetice SEdB pe domeniul de frecventa: 100 kHz - 26 GHz: 76,2 dB.
Morfologie:
Imagine SEM a derivatilor grafenici decorati cu nanoparticule pe baza de Fe (x 50000)
Variatia eficacitatii ecranarii electromagnetice SEdB cu frecventa pentru structurile hibride de nanoparticule pe baza de Fe – derivati grafenici
Structuri hibride de nanoparticule de FeCo - derivati grafenici
Caracteristici:
Structuri hibride de derivati grafenici (oxid de grafena, oxid de grafena redus) decorati cu nanoparticule de FeCo, cristalizat in sistem cubic: a = 2,859 Å, dimensiune medie de cristalit: d = 44,6 nm.- magnetizatie la saturatie MS: ~ 126 emu/g;
- coercivitate HC: ~ 281 Oe;
- eficacitatea medie a ecranarii electromagnetice SEdB pe domeniul de frecventa: 100 kHz - 26 GHz: 83,8 dB.
Morfologie:
Imagine SEM a derivatilor grafenici decorati cu nanoparticule de FeCo (x 20000)
Variatia eficacitatii ecranarii electromagnetice SEdB cu frecventa pentru structurile hibride de nanoparticule FeCo – derivati grafenici
Structuri hibride de nanoparticule FeNi3 - derivati grafenici
Caracteristici:
Structuri hibride de derivati grafenici (oxid de grafena, oxid de grafena redus) decorati cu nanoparticule de FeNi3, cristalizat in sistem cubic: a = 3,553 Å, dimensiune medie de cristalit d = 70,7 nm;- magnetizatie la saturatie MS: ~ 88 emu/g;
- coercivitate HC: ~ 59 Oe;
- eficacitatea medie a ecranarii electromagnetice SEdB pe domeniul de frecventa: 100 kHz - 26 GHz: 71 dB.
Morfologie:
Imagine SEM a derivatilor grafenici decorati cu nanoparticule de FeNi3 (x 200000)
Variatia eficacitatii ecranarii electromagnetice SEdB cu frecventa pentru structurile hibride de nanoparticule FeNi3 – derivati grafenici