Гибридные органо-неорганические материалы для устройств преобразования энергии: структура, термодинамика, свойства

Проект направлен на систематическое изучение термодинамики образования многофункциональных гибридных органо-неорганических перовскитоподобных материалов состава ASnX3 (где A – метиламмоний, формамидиний, Cs, Rb; X – Cl, Br, I), APbX3 (где A – формамидиний, Cs, Rb; X – Cl, Br, I), (CH3NH3)2BX4 (где B – Sn, Pb, 3d-элемент; X – Cl, Br, I), ABX4 (где A – R-(NH3)2, NH3-R-Z, (NH3)2-R-Z; Z = SO3H, COOH, OH; R – алкил; B – Pb, Sn, 3d-элемент; X – Cl, Br, I), A*MCl3*H2O (где A – C4H12N2 – пиперазиний; M – NH4, K, Rb, Cs; X – Cl, Br, I), что включает также синтез новых гибридных протон-проводящих материалов и получение новой термодинамической информации о процессах деградации гибридных органо-неорганических перовскитоподобных материалов в различных условиях окружающей среды. Будут измерены изобарные теплоёмкости и стандартные термодинамические функции образования объектов исследования. Будут синтезированы и исследованы новые гибридные органо-неорганические перовскитоподобные материалы ABX4 (где A – NH3-R-Z, (NH3)2-R-Z; Z = SO3H, COOH, OH; R – алкил; B – Pb, Sn, 3d-элемент; X – Cl, Br, I), обладающие протонной проводимостью, что позволит создать новый класс протонных проводников для различных электрохимических приложений. Всё это позволит сформулировать научно обоснованные критерии поиска новых материалов для различных приложений и предложить такие материалы. Актуальность работы обусловлена тем, что к настоящему времени, несмотря на бурный прогресс в сфере солнечной энергетики, вызванный применением гибридных органо-неорганических материалов, в литературе за редким исключением отсутствует даже базовая термодинамическая информация об этих объектах. А в тех редких случаях, когда она имеется, надежность её не высока, и она требует дополнительной проверки. В результате полностью отсутствует возможность прогнозирования поведения таких материалов в тех или иных условиях окружающей среды, отсутствует возможность целенаправленного поиска других материалов с аналогичными свойствами, невозможно оптимизировать методы синтеза гибридных органо-неорганических перовскитоподобных галогенидов для воспроизводимого и контролируемого получения материалов с заданными свойствами. Гибридные органо-неорганические перовскитоподобные материалы, обладающие протонной проводимостью, будут получены впервые, что позволит создать новый класс протонных проводников, перспективных для применения в различных электрохимических приложениях.