Перенос водорода в сплавах V-Pd и мембранное выделение сверхчистого водорода для технологий микроэлектроники тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.27.06, кандидат наук Передистов, Евгений Юрьевич

• Передистов, Евгений Юрьевич
• кандидат наук
• 2017

Оглавление диссертации кандидат наук Передистов, Евгений Юрьевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Состояние водорода в металлах и сплавах в условиях равновесия

1.1.1. Состояние водорода в фазе раствора в металле

1.1.2. Влияние абсорбированного водорода на механические свойства

1.1.3. Влияние легирования

1.2. Диффузия водорода в металлах и сплавах

1.2.1. Диффузия при высокой концентрации абсорбированного водорода

1.2.2. Влияние легирования на коэффициент диффузии в металлах 5-ой группы

1.3. Диссоциативно-ассоциативные процессы на границе водород-металл, отвечающие

за абсорбцию и выделение водорода

1.4. Транспорт водорода через металлические мембраны

1.4.1. Описание переноса водорода через многослойные мембраны с учётом диссоциативно-ассоциативных процессов на поверхности

1.4.2. Перенос водорода через мембраны из металлов 5-ой группы и их сплавов

1.4.2.1. Результаты, полученные в экспериментах по сверхпроницаемости

1.4.2.2. Эксперименты с мембранами из металлов 5-ой группы, покрытых палладием

1.4.2.3. Эксперименты с мембранами из сплавов ванадия, покрытых палладием

ЗАДАЧИ РАБОТЫ

ГЛАВА 2. РАСТВОРИМОСТЬ ВОДОРОДА В СПЛАВАХ ЗАМЕЩЕНИЯ У-Рё

2.1. Методика эксперимента

2.1.1. Образцы

2.1.1.1. Каталитическое покрытие

2.1.1.2. Свойства образцов

2.1.2. Измерение растворимости водорода

2.1.2.1. Схема установки

2.1.2.2. Методика измерений

2.2. Результаты эксперимента

2.2.1. Выполнение закона Сивертса за пределами области разбавленных

растворов

2.2.2. Температурная зависимость константы растворимости водорода

2.2.3 Зависимость растворимости водорода в сплавах У-хРё от степени

легирования

2.2.4. Влияние температуры на целостность образцов при их гидрировании

2.3. Обсуждение результатов

2.3.1. Возможные механизмы влияния легирования на растворимость водорода в сплавах замещения V-Pd

2.3.2. Пригодность сплавов V-Pd в качестве материала мембраны

2.5. Выводы

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ТРАНСПОРТА ВОДОРОДА СКВОЗЬ МЕМБРАНЫ НА ОСНОВЕ СПЛАВОВ У-Рё ПРИ 400 ОС

3.1. Особенности переноса водорода сквозь мембраны на основе металлов 5-ой группы и их сплавов

3.1.1. Максимально достижимая плотность проникающего потока и возможность приближения к ней при требуемых давлениях

3.1.2. Максимальный проникающий поток водорода сквозь толстые мембраны при непренебрежимом давлении на выходной стороне

3.1.3. Максимальный поток, проникающий сквозь многослойную мембрану с учетом кинетики процессов на поверхности

3.2. Методика эксперимента

3.2.1. Образцы

3.2.1.1. Образцы трубчатой формы

3.2.1.2. Образцы плоской формы

3.2.2. Описание установки

3.2.2.1. Блок схема стенда

3.3. Экспериментальная процедура

3.3.1. Процедура активации

3.3.2. Измерение проникающего потока

3.3.3. Остановка эксперимента

3.4. Экспериментальные результаты и их обсуждение

3.4.1. Эффекты активации

3.4.2. Изотермы проникающего потока у400ое(Рт) для мембран из сплавов У-Рё с разным содержанием палладия

3.4.3. Влияние легирования ванадия палладием на константу проницаемости и коэффициент диффузии водорода

3.5. Выводы

ГЛАВА 4. ТРАНСПОРТ ВОДОРОДА СКВОЗЬ МЕМБРАНЫ НА ОСНОВЕ СПЛАВОВ У-Рё В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ: ПОГРАНИЧНЫЕ ПРОЦЕССЫ, ДИФФУЗИЯ,

ПРОНИЦАЕМОСТЬ

4.1. Особенности методики мембранных экспериментов

4.1.1. Образцы

4.1.2. Особенности экспериментальной процедуры

4.2. Результаты экспериментов с мембраной из чистого ванадия (Pd-V-Pd) и их

обсуждение

4.2.1. Температурная зависимость проникающего потока

4.2.2. Зависимость проникающего потока от давления при 400 оС

4.2.3. Определение вероятности диссоциативного прилипания молекул Н2 к поверхности

палладиевого покрытия в зависимости от Т и Р

4.2.4. Обсуждение результатов по кинетике диссоциативно-ассоциативного прилипания

молекул Н2 к поверхности палладиевого покрытия

4.2.5. Зависимость коэффициента диффузии водорода в ванадии от концентрации

растворённого водорода

4.3. Эксперименты с мембранами на основе сплавов V-Pd

4.3.1. Сплав V-14.8Pd

4.3.2. Сплав V-9.5Pd

4.3.3. Сплав V-4.4Pd

4.4. Обобщение экспериментальных данных и их обсуждение

4.5. Выводы

ГЛАВА 5. ПРОТОТИП СИСТЕМЫ ВЫДЕЛЕНИЯ СВЕРХЧИСТОГО ВОДОРОДА НА ОСНОВЕ МЕМБРАН ИЗ СПЛАВОВ V-Pd И ЕГО ИСПЫТАНИЯ

5.1. Стенд для исследования мембранной системы в составе ЭХГ

5.2. Расчет мембранной сборки

5.3. Процедура испытаний и их результаты

5.4. Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список литературы

Список публикаций, в которых изложено основное содержание диссертации

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Список сокращений

ГЦК - гранецентрированная кубическая (решётка)

ОЦК - объёмно-центрированная кубическая (решётка)

вес.% - весовой процент

ат.% - атомный процент

мас.% - массовый процент

PCT - Pressure-Concentration-Temperature

EDX - Energy-dispersive X-ray spectroscopy, метод энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Перенос водорода в сплавах V-Pd и мембранное выделение сверхчистого водорода для технологий микроэлектроники»

Введение

Актуальность темы исследования. Сверхчистый водород широко используется в производстве полупроводников и технологиях микроэлектроники, в т.ч. в технологиях МОС-гидридной эпитаксии. Всё больше чистого водорода требует развивающаяся водородная энергетика. Водород высокой чистоты в огромных масштабах требуется также в нефтехимии для производства углеводородных топлив, удовлетворяющих всё более жёстким экологическим стандартам.

Для понимания масштаба, в США в сфере электроники потребляется ~ 16 тысяч тонн водорода в год, а, например, предприятие Ангстрем в Зеленограде потребляет 40 м3/час водорода чистотой 99.99999% и этот водород производится на оборудовании французской компании Air Liquid. Примером в нефтехимии может служить Киришский нефтеперерабатывающий завод, где чистый водород производится из природного газа установке компании Foster-Weeler.

Самый простой и эффективный способ получения сверхчистого водорода - его выделение с помощью металлических мембран. Обычно для этой цели применяются мембраны из сплавов Pd способных выделять водород из газовых смесей со 100% селективностью. Проблемой является чрезвычайно высокая цена таких мембран при их относительно невысокой производительности. Отсутствие производительных и приемлемых по цене мембран тормозит развитие многих важных направлений, которые могли бы быть основаны на прогрессивных мембранных технологиях.

В работах нескольких последних десятилетий было найдено, что, вопреки принятому мнению об уникальной способности палладия пропускать водород, транспорт водорода сквозь металлы 5-ой группы (ванадий, ниобий и тантал) происходит на порядки быстрее [29, 31, 32, 71, 72, 81]. Если поверхность мембран из этих металлов покрыта субмикронным слоем палладия, обеспечивающим катализ диссоциативно-ассоциативных процессов при абсорбции-десорбции молекул Н2, а также защиту от коррозии, то удельная производительность таких мембран оказывается более чем на порядок выше по сравнению с мембранами из палладия и его сплавов, при радикально более низкой цене материала [71, 72, 81].

Проблемой является слишком высокая растворимость водорода в чистых металлах 5-ой группы. В типичных рабочих условиях это приводит к недопустимо высокой концентрации растворённого водорода, и, как следствие, к риску механического разрушения мембраны. Легирование металлов 5-ой группы способно оптимизировать растворимость водорода и другие свойства потенциальных мембранных материалов. Именно в направлении создания подходящих

ванадиевых и ниобиевых сплавов прикладываются усилия многочисленных научных групп, пытающихся создать эффективные мембраны (см. «Обзор литературы»).

Сплавы ванадия с палладии, представляющие собой твёрдые растворы палладия в ванадии, являются одними из наиболее перспективных материалов для водородопроницаемых мембран, и на момент начала данной работы они почти не были исследованы.

Цель диссертационной работы. Целью данной работы является исследование транспорта водорода в сплавах У-Рё, создание по результатам исследования опытных образцов селективных мембран для выделения водорода и их испытание в условиях практической работы. Задачи, которые необходимо решить для достижения заданной цели, будут описаны ниже.

Научная новизна.

Впервые систематически исследован перенос водорода в сплавах У-Рё и транспорт водорода через мембраны из этих сплавов, а именно, при вариации содержания палладия (от 0 до 14.8 ат.%), в широком диапазоне давлений (от 0.01 МПа до 1.2 МПа) и температур (от 300 до 550 оС), получены данные по

• растворимости водорода (РСТ-данные), свидетельствующие о сильном (рекордном) эффекте снижения растворимости при легировании ванадия палладием,

• диффузии водорода, показывающие, что подвижность водорода при легировании ванадия палладием, хотя и снижается, остаётся высокой (характерной для металлов с ОЦК кристаллической решёткой),

• кинетике диссоциативно-ассоциативных процессов на поверхности, демонстрирующие их существенную роль в переносе водорода через мембраны из ванадия и его сплавов,

• водородопроницаемости.

Практическая ценность.

1. Найдено, что легирование ванадия палладием позволяет эффективно управлять растворимостью водорода и создавать материалы для водородопроницаемых мембран существенно более производительных и менее дорогих, чем применяемые мембраны из сплавов палладия.

2. Получены данные по параметрам переноса водорода через мембраны из сплавов У-Рё, позволяющие определить оптимальный состав сплава и рассчитать мембранную систему требуемой производительности при заданных рабочих условиях.

3. Созданы и испытаны опытные образцы мембран трубчатой формы из сплавов V-Pd, удельная производительность которых существенно (в разы) выше, чем в случае коммерционализированных мембран из палладиевых сплавов.

4. Создан и испытан опытный образец мембранной системы на основе трубчатых мембран из сплава V-Pd производительностью 1 куб. м в час сверхчистого водорода для применений в технологиях микроэлектроники и водородной энергетики

За работы в рамках диссертационной работы автор награжден именной стипендией Президента РФ (2015 - 2016).

Публикации по результатам работы. Материалы диссертации опубликованы в 16 печатных работах, в том числе в 2 статьях, ведущих рецензируемых зарубежных научных журналов, входящих в перечень ВАК и в базы Scopus и Web of Science [А1 - А2], 3 сборниках трудов научных конференций и 9 сборниках тезисов докладов. Также автор диссертации является соавтором 2 патентов на полезную модель и 2 патентов на изобретение

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения и приложения. Полный объем диссертации 168 страниц с 75 рисунками и 7 таблицами. Список литературы содержит 152 наименования.

Во введении обосновывается актуальность исследуемой проблемы, сформулированы цели и задачи диссертационной работы, описаны научная новизна и практическая ценность.

В первой главе дан обзор литературы по теме диссертации, включая основные представления о физике переноса водорода в металлах с акцентом на металлы 5-ой группы и их сплавы. Даётся обоснование выбора твёрдых растворов палладия в ванадии в качестве сплавов, в которых исследуется перенос водорода в данной работе.

Во второй главе даны результаты экспериментального исследования растворимости водорода (РСГ-данные) в сплавах V-xPd (х = 0 ^ 18.8 ат.% ) в диапазоне температур (150 - 400) оС, давлений (3-10-4 - 10) МПа и концентраций растворённых атомов Н (1-10-3 - 0.6) атом Н/атом Ме при варьировании содержания палладия в сплаве от 0 до 18.8 ат.%.

Третья глава посвящена исследованию транспорта водорода через мембраны на основе сплавов V-xPd (х = 0 ^ 14.8 ат.% ) при 400 оС. Рассматриваются особенности переноса водорода сквозь мембраны на основе металлов 5-ой группы и их сплавов. Описана методика измерений и даны экспериментальные изотермы плотностей проникающего потока сквозь мембраны плоской и трубчатой формы в диапазоне давлений (0.1 - 1.0) Müa.

В четвертой главе приведено результаты исследования транспорта водорода сквозь мембраны на основе сплавов У-хPd (х = 0, 4.4, 9.5, 14.8 ат.%) в зависимости от температуры (300 - 550) оС. Для исследованных сплавов определяются коэффициент диффузии водорода и константа проницаемости. Определён также коэффициент диссоциативного прилипания молекул Н2 к палладиевому покрытию. Представлена экспериментально найденная совокупность параметров, отвечающая за транспорт водорода через мембраны на основе сплавов V-хPd.

В пятой главе представлены описание и результаты испытаний опытного образца мембранной системы производительностью 1 м3(н.у.)/час сверхчистого водорода, созданного на основе мембран из исследованных сплавов V-Pd для применений в технологиях микроэлектроники, а также для питания твёрдополимерных топливных элементов и генерации с их помощью ~1 кВт электрической мощности.

Основные результаты диссертационной работы изложены в выводах по каждой главе и обобщены в Заключении.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

Как уже было сказано, научной целью данной работы является исследование переноса водорода через мембраны из сплавов V-Pd, покрытые с двух сторон защитно-каталитическим слоем чистого палладия (рис. 1.1). Поскольку водород абсорбируется в металлах в виде атомов, такой перенос включает в себя стадии (1) диссоциативной абсорбции молекул Н2 на входной поверхности, (2) транскристаллического переноса атомов Н через трёхслойную металлическую структуру и (3) ассоциативного выделения водорода в газовую фазу через выходную поверхность.

X

Рис. 1.1. Мембрана из сплава V-Pd, покрытая с двух сторон защитно-каталитическим слоем чистого палладия.

Стадия (2) включает в себя транскристаллический перенос атомов Н через основной материал мембраны (сплав V-Pd). Плотность потока абсорбированных атомов Н в слое однородного материала, у, определяется законом Фика, который для данной одномерной задачи записывается как

йС /1 14

} = - о— (1.1)

й х

где V и С - коэффициент диффузии и концентрация абсорбированных атомов Н в основном материале мембраны, х - координата, нормальная к поверхности мембраны (рис. 1.1). В случае установившегося потока при условии, что растворимость и коэффициент диффузии водорода в металле не зависят от С (разбавленные растворы), С зависит от х линейно [1]. Соответственно, для стационарного потока

C - C

j = D , (1.2)

L

где C и C - концентрации в основном материале мембраны (сплав V-Pd) возле входной и

выходной границ соответственно, а L - толщина основного материала (сплава V-Pd, рис. 1.1). В случае, если мембрана достаточно толстая, приповерхностные области основного материала мембраны (а также и палладиевого покрытия) находятся в равновесии с водородом в газовой фазе при его давлении Pin и Pout на входной и выходной сторонах соответственно [1]. В этом случае

C - C

„ e in e out /1 о \

j = D-, (1.3)

L

где C и C - равновесные концентрации в основном материале мембраны (сплаве V-Pd).

Равновесная концентрация абсорбированных атомов Н, C , является специфической для

каждого материала функцией давления P и температуры Т [2 - 4]. При этом СвЫ - это

максимальная концентрация Н, которая может быть достигнута в основном материале мембраны (при данных Pin и Т, когда L ^да), но которая при всех условиях даёт масштаб концентрации атомов Н абсорбированных в мембране.

Таким образом, для понимания физических процессов, отвечающих за перенос водорода через металлическую мембрану (в нашем случае многослойную) и математического описания всего многостадийного процесса переноса, необходимо рассмотреть:

1. состояние водорода в металлах и сплавах в условиях равновесия (функция Ce (P, T)),

2. диффузию водорода в металлах и сплавах,

3. диссоциативно-ассоциативные процессы на границе водород-металл, отвечающие за абсорбцию и выделение водорода,

4. многостадийный процесс переноса водорода через многослойные мембраны, включающий вышеперечисленные процессы.

Заметим, что, если бы предметом настоящей работы были бы применяемые в настоящее время мембраны из сплавов палладия, рассмотрение пограничных процессов (п. 3) было бы не обязательно, поскольку они, как правило, не играют в этом случае сколько-нибудь существенной роли. В случае мембран из металлов 5-ой группы и их сплавов ситуация обратная. Это обусловлено тем, что металлам 5-ой группы свойственна специфически высокая (рекордная) скорость транскристаллического переноса водорода и процессы на поверхности могут существенно тормозить транспорт водорода даже при том, что специально для их ускорения обе поверхности мембраны покрыты палладием.

Учитывая нашу практическую задачу, необходимо рассмотреть также конкретные технологии мембранного выделения водорода, в том числе работы по мембранам на основе металлов 5-ой группы и их сплавов.

1.1. Состояние водорода в металлах и сплавах в условиях равновесия.

Хорошо известно, что при растворении в металлах водород в виде атомов или частично экранированных протонов входит в междоузлия кристаллической решетки. При не слишком высоких концентрациях и не очень низких температурах, когда взаимодействие растворенных атомов не играет существенной роли, водород в металле образует фазу неупорядоченного твердого раствора внедрения (а-фаза). Конкретно в системе Н2-У при температуре выше 160 оС существует только фаза раствора (рис. 1.2, 1.3) [2 - 5].

Рис. 1.2. Фазовая диаграмма системы И-У [5].

В области более высоких концентраций и более низких температур появляются структурированные фазы соединений Н-Ме. В случае системы при Т < 160 оС возможно образование гидридной Р-фазы (рис. 1.2, 1.3), которая может привести к деструкции мембраны. Однако рабочая температура водородопроницаемых металлических мембран обычно не ниже 300 оС, и вопрос о гидридных фазах в контексте данной работы представляет интерес лишь в том смысле, что их надо избегать в те периоды, когда мембрана имеет более низкую температуру (хранение, штатное или аварийное выключение и т.п.).

10~3 10~2 10"' 10° С, (атом Н)/(атом Ме)

Рис. 1.3. РСТ-диаграмма системы Н2-V [2 - 4].

1.1.1. Состояние водорода в фазе раствора в металле.

Поскольку при работе мембраны абсорбированный водород находится в фазе раствора, рассмотрим это состояние более подробно на примере ванадия. Ванадий, а также его сплавы замещения, включая сплавы У-Рё, имеют ОЦК решётку, в которой равновесные позиции растворённых атомов Н находятся в тетрапорах (рис. 1.4) [4, 5].

Октаэдрическое межд. Тетраэдрическое межд. Рис. 1.4. Возможные места расположения растворённых атомов Н в ОЦК решётке (белые шарики): октапоры (слева) и тетрапоры (справа) [5].

Согласно РСТ данным (рис. 1.3), в той области концентраций, где раствор можно считать разбавленным, изотермы растворения водорода в ванадии подчиняются закону Сивертса

се = к4Р , (1.4)

где К - константа равновесия (константа Сивертса) реакции

Н2 + Ме ^2И-Ме (1.5)

Зависимость К от температуры описывается уравнением Аррениуса [2]

к = к '■ ехр (- А н / кг ), (1.6)

в котором А Н - энтальпия диссоциативного растворения одного моля атомов водорода, Я -универсальная газовая постоянная, а предэкспоненциальный множитель К* определяется изменением энтропии в реакции (1.5) и часто называется энтропийным множителем. Величина -Для всех металлов 5-ой группы АН имеет значительную отрицательную величину и, соответственно, для этих металлов реакция растворения Н2 (1.5)- сильно экзотермическая [2 - 4]. Конкретно для ванадия константа растворимости, соответствующая представленным на рис. 1.3 РСТ данным, есть [2]

Ку= 1.47-1017-ехр (32646(Дж/моль)/ЯТ) атом Н/(см3Па0 5), (1.7)

Как можно видеть (рис. 1.3, ур-я (1.4) - (1.7)), даже при тех относительно высоких температурах, при которых работают металлические мембраны (Т>300 оС), концентрация водорода, растворённого в ванадии, достигает весьма высоких значений уже при давлениях ниже 0.1 МПа.

Е, кДж/моль

✓

/ 1/2Н2+Ме г координата реакции

Т 0 1 Т

АН 32.6 27.8

................. |__ .... 1Ш I

,К|)1.....1 К/

Рис. 1.5. Потенциальная диаграмма системы водород-ванадий. За нуль принята энергия атома в молекуле Н2.

Заметим, что энергия связи атома водорода в решётке металла, Еь, гораздо больше, чем величина энтальпии растворения (рис. 1.5), конкретно Еь = 215 кДж/моль - АН, где 215 кДж/моль - энергия связи атома Н в молекуле Н2. Таким образом, растворённый атом находится в состоянии сильной химической связи с металлом. В случае ванадия Еь ~ 248 кДж/моль (рис. 1.5). Заметим, что энергия связи атомов Н с металлом лишь незначительно изменяется от металла к металлу, при том, что энтальпия растворения, а с ней и растворимость водорода (ур-е (1.6)) могут изменяться радикально. Например, АН может стать положительной величиной, как это имеет место, например, для Fe и Ni [2] и сильное экзотермическое растворение сменится крайне незначительным эндотермическим, при том что снижение энергии связи атомов Н с металлом будет относительно небольшим.

При достижении достаточно высоких концентраций растворённого водорода (в случае ванадия, начиная с Н/Me ~ 0.05) наблюдается отступление от закона Сивертса (1.4) в сторону увеличения растворимости (выполаживание PCT кривых, построенных в двойном логарифмическом масштабе, рис. 1.3). Как можно видеть, такое поведение выражено тем более явно, чем ниже температура, а при температуре ниже критической (160 оС) на PCT кривых появляется плато, соответствующее появлению наряду с а фазой гидридной в фазы. Физически такое поведение системы Н-Ме связывают с наличием притяжения между абсорбированными атомами водорода [2, 6 - 9]. Электронный механизм этого притяжения является предметом дискуссии [8 - 11].

При ещё более высоких концентрациях абсорбированного водорода (H/Me > 0.4, рис. 1.3) наклон PCT-кривых резко возрастает из-за приближения к некоему предельному содержанию водорода, (H/Me)max. Заметим, что это предельное содержание отнюдь не обязательно равно 1. Например, в случае палладия (H/Me)max = 0.59 [2, 6, 8], в случае ванадия также (H/Me)max <1 (рис. 1.3). В случае системы Ш-Pd, которой посвящено значительное количество теоретических работ, это предельное значение концентрации Н объясняли, как электронными механизмами (окончанием заполнения 4d зоны палладия электронами водородных атомов [6, 12 - 14]), так и деформацией решётки, которая делает энергетически менее выгодной абсорбцию в местах по соседству с уже занятыми [8].

1.1.2. Влияние абсорбированного водорода на механические свойства.

Влияние водорода на механические свойства материалов (в частности, водородная хрупкость) имеет важное значение в материаловедении, и этому вопросу посвящено огромное

количество работ, которые, однако, относятся в основном к специфике конструкционных сталей и находятся за рамками нашего исследования.

Когда говорят о механической стабильности гидридообразующих материалов, то, прежде всего, имеются в виду собственно гидриды, которые обычно являются хрупкими, а также гидрид-содержащие фазы (а+в), при образовании которых в металле образуются включения в-гидрида, имеющего существенно большую постоянную решётки. Последнее может приводить к деструкции, особенно при неоднократных переходах между а- и (а+в)-фазами [16]. Заметим, что атомы металла остаются в в-гидридах на тех же местах, что и в исходной решётке, а увеличение постоянной решётки происходит только за счёт водородной дилатации (см. ниже) [15, 16].

Согласно фазовой диаграмме (рис. 1.2) и PCT данным (рис. 1.3) для системы H2-V, гидридная в-фаза может быть образована лишь при температуре T < 160 oC, которая существенно ниже, чем рабочая температура мембран на основе сплавов ванадия (T > 300oC). Тем не менее, вопрос о механической стабильности гидридсодержащей (а+в) фазы важен, поскольку для того, чтобы избежать её образования необходимо предпринимать специальные меры, исключающие не только контакт мембраны с водородом при T < 160 oC, но и предусматривающие удаление абсорбированного в мембране водорода перед её охлаждением. Необходимость такого рода мер существенно осложняет практическое использование гидридообразующих металлов и сплавов в качестве материала водородопроницаемых мембран. Например, основное достоинство сплава Pd-23Ag, широко применяемого для водородопроницаемых мембран, состоит именно в том, что критическая температура образования гидридной фазы для этого сплава - ниже комнатной [16]. Что касается, ванадия, то отмечается благоприятная специфика смешанной (а+в) фазы в отношении её относительной механической стабильности даже при охлаждении до 77 оС [17].

В контексте настоящей работы более важное значение имеет вопрос о влиянии водорода на механическую стабильность в области рабочих температур мембраны (T > 300 oC). Например, Оуэн и Скотт [17] указывают на то, что падение пластичности металлов 5-ой группы при абсорбции водорода происходит в области температур, где гидриды не образуются. Согласно Гару и Бирнбауму [18] переход Nb из пластичного состояния в хрупкое при абсорбции водорода происходит также и при температурах выше критической температуры а-в перехода для Nb, если концентрация абсорбированного водорода достаточно высока (рис. 1.6.А). При этом, согласно Гару и Бирнбауму, чем выше температура, тем выше концентрация абсорбированного водорода, при которой ещё сохраняется пластичность, а при T > 450 оС ниобий остаётся пластичным вплоть до концентрации водорода Н/Ме ~ 1 (рис. 1.6.А).

Рис. 1.6. Фазовая диаграмма системы Н-ЫЪ, на которой показана граница между зонами

пластичности и хрупкости (пунктирные линии). А - данные работы [18], Б - данные работы [19].

Этот вывод, однако, подвергается сомнению в работе Намбы и др. [19] (рис. 1.6.Б). На основании своих экспериментальных данных авторы утверждают, что концентрация абсорбированного в ниобии водорода, соответствующая переходу в хрупкое состояние, равна приблизительно H/Me = 0.25 - 0.30 и не зависит от температуры, по крайней мере, вплоть до 500 оС (рис. 1.6.Б). К подобному выводу участники этой научной группы приходят и в отношении ванадия [20] : концентрация абсорбированного в ванадии водорода, соответствующая переходу в хрупкое состояние, равна приблизительно H/Me ~ 0.22 и не зависит от температуры вплоть до, по крайней мере, 400 оС. Заметим, что в работах группы Бирнбаума [18] и группы Юкавы [19, 20] использовалась существенно разная техника механических испытаний (разрыв у Бирнбаума и удар у Юкавы) и тестировались образцы разной формы при разном способе их закрепления (у Бирнбаума - подвешенный ленточный образец, а у Юкавы - жёстко закреплённый по периметру диск). Нам представляется, что вопрос остаётся открытым, и пока это так, для практических применений мембран следует принимать данные Юкавы, которые в существенно большей степени ограничивают концентрацию абсорбированного водорода, соответствующую пластичному состоянию в той в области температур, в которой работают мембраны на основе ванадия и его сплавов (300 - 450 оС).

Предлагаются разные механизмы, отвечающие за водородную хрупкость. Например, в качестве такого механизма рассматривается вызванное присутствием атомов Н снижение прочности атомной связи в вершинах (зародышах) трещин и на межзёренных границах (hydrogen-enhanced decohesion mechanism) [21, 22]. Другой обсуждаемый механизм -индуцированная водородом локальная пластичность (hydrogen enhanced localized plasticity) [23, 24]. Согласно этой модели, абсорбированный водород способствует образованию дислокаций вблизи (вершин) зародышей трещин, это ведёт к локальной пластичности и в конечном счёте приводит к образованию пор и разрушению [25 - 27].

Ещё один эффект абсорбированного водорода, специфически важный для металлов 5-ой группы - водородная дилатация. Под водородной дилатацией понимается относительное линейное расширение, вызванное водородом, растворённым в кристаллической решётке металла:

— =*■ с , (1.7)

L

где S - коэффициент дилатации, не зависящий от концентрации С. Таким образом, дилатация определяется величиной С. В свою очередь, концентрация абсорбированного водорода для данного металла или сплава определяется из PCT данных, которые для чистого ванадия представлены на рис. 1.3. В случае разбавленного раствора равновесная концентрация может быть найдена из закона Сивертса (1.4). Впрочем, и при более высоких концентрациях Н отступление от закона Сивертса невелико, если температура достаточно высока. Например, согласно PCT данным (рис. 1.3), в случае ванадия при типичной рабочей температуре мембраны ~ 400 оС закон Сивертса приблизительно выполняется вплоть до Н/Me ~ 0.5. Таким образом, для оценок можно считать, что практически во всей области концентраций водородная дилатация может быть найдена как

-- =*■ к (T) ■JP . (1.8)

Давление водорода P не является варьируемым параметром, поскольку оно, как правило, задаётся рабочими условиями (обычно P > 0.1 Mna). Следовательно, дилатация практически определяется константой растворимости, K, которая в случае металлов 5-ой группы специфически велика. Конкретно, для ванадия при 400 оС и давлении P = 0.1 Mna в соответствии с PCT данными, представленными на рис. 1.3, Се = Н/Me ~ 0.23. Согласно Учида и др. [28], для

ванадия 8 ~ 0.13 (при С, измеряемой в единицах Н/Me) и, таким образом, дилатация —L « о .03 .

L

При снижении Т до 300 оС эта величина возрастает ещё более, чем вдвое. Поскольку конструкционные материалы (типично, аустенитная нержавеющая сталь) практически не

поглощают водород и, соответственно, не расширяются в водородной атмосфере, возникает проблема обеспечения герметичного соединения мембран на основе металлов 5-ой группы, включая ванадий, с конструкционными материалами. Заметим, что эта проблема далеко не так остро стоит в случае мембран из палладия и его сплавов, поскольку константа растворимости, К, у них много ниже [2, 16], а рабочая температура - выше [16].

1.1.3. Влияние легирования.

Прежде всего, заметим, что влияние легирования на способность металлов к поглощению водорода интенсивно исследовалось и продолжает исследоваться в связи с задачей эффективного хранения водорода. В этом направлении имеется множество работ, но они, как правило, направлены на исследование гидридов, которые, как было сказано выше, имеют отношение к мембранной тематике только в том смысле, что их образования следует избегать.

В контексте водородо-мембранной тематики множество работ посвящено сплавам палладия, имеется ряд обзоров, например, обзорная статья Базиле и др. [16]. Однако, как уже было сказано, в случае Рё не стоит проблема чрезмерной растворимости водорода и, соответственно, управление растворимостью не является целью легирования палладия. В направлении термодинамики систем Ш-Рё решалась другая важная задача - понижение критической температуры образования Р-фазы. Как уже говорилось, эта задача была успешно решена созданием сплава Рё-23Л§, для которого критическая температура снижена до комнатной [16].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Передистов, Евгений Юрьевич, 2017 год

Список использованной литературы.

1. Бэррер Р. Диффузия в твердых телах. // Москва: Иностранная Литература. 1948, 504 с.

2. Fromm E., Gebhardt E. (Eds.) // Gase und Kohlenstoff in Metallen, Springer, Berlin. 1976, p. 74.

3. Meuffels P. // KFA-Julich Report, № 2081, 1986.

4. Schober T. // Vanadium-, Niobium- and Tantalum-Hydrogen, Solid State Phenomena. 1996, № 49-50, p. 357-422.

5. Кондратьев В.В., Гапонцев А.В. // К теории диффузии водорода в аморфных металлах и сплавах. Учет корреляции пор, 2000, Т.89, №2, 18-23 с.

6. Lacher J.R. A Theoretical Formula for the Solubility of Hydrogen in Palladium // Proc. Roy. Soc. 1937, A161, p. 525.

7. Fukai Y. The Metal-Hydrogen System // Springer, second edition 2005.

8. Burch R, Lewis FA. The Form of the Interaction between Palladium and Hydrogen // Platinum Metals Rev. 1971, №15, p. 21-25.

9. Orondo P., Hagelstein P. Basic Physics Model for PdH Thermodynamics // J. Condensed Matter Nucl. Sci. 2014, № 13, p. 149-164.

10. Salomons E. On the lattice gas description of hydrogen in palladium: a molecular dynamics study // Journal of Physics: Condensed Matter. 1990, № 2, p. 845.

11. Wolf R., Lee M., Davis R., Fay P., Ra J. Pressure-composition isotherms for palladium hydride // Phys. Rev. B. 1993, № 48, p. 12415.

12. Brodowsky H. Wasserstoff in Palladium/Silber-Legierungen // Z. Phys.Chem. 1965, № 44, p. 129.

13. Simons J.W., Flanagan T.B. Absorption isotherms of hydrogen in the a-phase of the hydrogen-palladium system // Can. J. Chem. 1965, № 43, p. 1665.

14. von Stackelberg M., Ludwig P., Naturforsch Z., Zum Diffusionsverhalten des Wasserstoffs im Palladiumwasserstoff. 1964, № 19a, p. 93.

15. Сталинский Б. Физико-химия твердого тела / ред - М. : Химия, 1972, 252 с.

16. Basile A., Gallucci F., Tosti S. Synthesis, Characterization, and Applications of Palladium Membranes // Membrane Science and Technology. 2008, Vol. 13, p. 255 - 324.

17. Owen C.V., Scott T.E. Relation between hydrogen embrittlement and the formation of hydride in the group V transition metals // Metall Trans. 1972, № 3, p. 1715-1726.

18. Gahr S., Birnbaum H.K. hydrogen embrittlement of niobium--iii. high temperature behavior // Acta Metall. 1978, № 26, p. 1781-1788.

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

Nambu T., Shimizu K., Matsumoto Y., Rongc R., Watanabe N., Yukawa H., Morinaga M., Yasuda I., Enhanced hydrogen embrittlement of pd-coated niobium metal membrane detected by in situ small punch test under hydrogen permeation // Journal of Alloys and Compounds. 2007, Vol. 446-447, p. 588-592.

Yukawa H., Nambu T., Matsumoto Y., V-W alloy membranes for hydrogen purification // J. Alloys Compd. 2011, № 509, p. 881-884.

Troiano A.R. The role of hydrogen and other interstitials in the mechanical behavior of metals // Trans ASM. 1960, № 52, p. 54-80.

Kimura A., Birnbaum H.K. Hydrogen induced grain boundary fracture in high purity nickel and its alloys-enhanced hydrogen diffusion along grain boundaries // Acta Metall. 1988, № 36, p. 757-66.

Beachem C.D. New model for hydrogen-assisted cracking // Metall Trans. 1972, № 3, p. 437-51. Won-Seok Ko, Jong Bae Jeon, Jae-Hyeok Shim, Byeong-Joo Lee. Origin of hydrogen embrittlement in vanadium-based hydrogen separation membranes // Int. journal of hydrogen energy. 2012, № 37, p. 13583 -13593.

Robertson I.M., Birnbaum H.K. An HVEM study of hydrogen effects on the deformation and fracture of nickel // Acta Metall. 1986, № 34, p. 353-366.

Lynch S.P. Environmentally assisted cracking: overview of evidence for an adsorption-induced localized-slip process // Acta Metall. 1988, № 36, p. 2639-2661.

Birnbaum H.K., Sofronis P. Hydrogen-enhanced localized plasticity: a mechanism for hydrogen-related fracture // Mater. Sci. Eng A. 1994, № 176, p. 191-202.

Uchida M., Mino K., Kondo N., Yoshizawa H. Hydrogen Purification Technology -Development of Hydrogen Permeation Membrane // [H] Engineering Review. 2008, № 39, p. 4044.

Лившиц А.И., Ноткин М.Е. Сверхпроницаемость ниобиевой перегородки по атомам и ионам водорода // Письма в ЖТФ. 1981, т. 7, в. 23, 1417-1420 с.

Pick M. Kinetics of hydrogen absorption-desorption by niobium // Phys. Rev. B. 1981, № 24, p. 4287.

Лившиц А.И., Ноткин М.Е., Яковлев С.В., Пустовойт Ю.М. Сверхпроницаемость ниобиевой мембраны по атомам и ионам водорода с энергией от 2 до 4000 эВ // ВАНТ, серия: Термоядерный синтез. 1982, выпуск 2(10), 77-79 с.

Livshits A.I., Notkin M.E., Samartsev A.A. Physico-Chemical Origin of Superpermeability -Large-Scale Effects of Surface Chemistry on "Hot" Hydrogen Permeation and Absorption in Metals // J.Nucl.Mater. 1990, № 170, 74-94 с.

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

Dolan M.D. Non-Pd BCC alloy membranes for industrial hydrogen separation // Journal of Membrane Science. 2010, № 362, p. 12-28.

Dolan M.D., McLennan K.G., Way J.D. Diffusion of Atomic Hydrogen through V-Ni Alloy Membranes under Nondilute Conditions // J. Phys.Chem. C. 2012, № 116, p. 1512-1518. Dolan M.D., Song G., Liang D., Kellam M.E., Chandr D., Lam J.H. Hydrogen transport through V85 -Ni10-M5 alloy membranes // Journal of Membrane Science. 2011, №373, p. 14-19. Dolan M.D., Song G., McLennan K.G., Kellam M.E., Liang D. The effect of Ti on the microstructure, hydrogen absorption and diffusivity of V-Ni alloy membranes // Journal of Membrane Science. 2012, № 415-416, p. 320-327.

Dolan M.D., McLennan K.G., Song G., Liang D., Kellam M.E. The effect of Ti on hydrogen absorption and diffusivity in V-Ti-Al alloy membranes // Journal of Membrane Science. 2013, № 446, p. 405-409.

Watanabe N., Zhang G., Yukawa H., Morinaga M., Nambu T., Shimizu K., Sato S., Morisako K., Matsumoto Y., Yasuda I. Hydrogen solubility and resistance to hydrogen embrittlement of Nb-Pd based alloys for hydrogen permeable membrane // Advanced Materials Research. 2007, Vols. 26-28, p. 873-876.

Amano M., Komaki M., Nishimura C. Hydrogen permeation characteristics of palladium-plated V- Ni alloy membranes // Journal of the Less-Common Metals. 1991, № 172-174, p. 727- 731. Ozaki T., Zhang Y., Komaki M., Nishimura C. Preparation of palladium-coated V and V-15Ni membranes for hydrogen purification by electroless plating technique // International Journal of Hydrogen Energy. 2003, № 28, p. 297 - 302.

Ozaki T., Zhang Y., Komaki M., Nishimura C.. Hydrogen permeation characteristics of V-Ni-Al alloys // International Journal of Hydrogen Energy. 2003, p. 1229-1235. Zhang Y., Ozaki T., Komaki M., Nishimura C. Hydrogen permeation characteristics of V-15Ni membrane with Pd/Ag overlayer by sputtering // Journal of Alloys and Compounds. 2003, № 356-357, p. 553-556.

Zhang Y., Ozaki T., Komaki M., Nishimura C. Hydrogen permeation characteristics of vanadium-aluminium alloys // Scripta Materialia. 2002, № 47, p. 601-606. Nishimura C., Komaki M., Amano M. Hydrogen Permeation Characteristics of Vanadium-Nickel Alloys // Materials Transactions, JIM. 1991, № 32, p. 501-507.

Yang J.Y., Nishimura C., Komaki M. Preparation and characterization of Pd-Cu/V-15Ni composite membrane for hydrogen permeation // J. Alloys Compd. 2007, № 431, p. 180-184. Paglieri S.N., Palb N.K., Dolan M.D., Sang-Mun Kim, Wen-Ming Chien, Joshua Lamb, Danesh Chandra, Hubbard K.M., Moor D.P. Hydrogen permeability, thermal stability and hydrogen

embrittlement of Ni-Nb-Zr and Ni-Nb-Ta-Zr amorphous alloy membranes // Journal of Membrane Science. 2011, № 378, p. 42- 45.

47. Paglieri S.N., Pesiri D.R., Dye R.C., Tewell C.R., Snow R.C., Smith F.M., Birdsell S.A. Influence of surface coating on the performance of vanadium-copper, vanadium-titanium, and tantalum membranes for hydrogen separation // 8th International Conference on Inorganic Membranes, Cincinnati, Ohio, July 18-22, 2004.

48. Paglieri S.N., Wermer J.R., Buxbaum R.E., Ciocco M.V., Howard B.H., Morreale B.D. Development of membranes for hydrogen separation: Pd coated V-10Pd // Energy Materials. 2008, № 3, p. 169 - 176.

49. Suzuki A., Yukawa H., Nambu T., Matsumoto Y., Murata Y. Quantitative Evaluation of Hydrogen Solubility and Diffusivity of V-Fe Alloys toward the Design of Hydrogen Permeable Membrane for Low OperativeTemperature // Materials Transactions. 2016, Vol. 57, №. 10, p. 1823-1831.

50. Edoardo Magnone, Sung Il Jeon, Jung Hoon Park, Yong Taek Lee. High-performance boron-doped vanadium-aluminum alloy membranes for hydrogen separation // Materials Letters. 2012, № 73, p. 47-49.

51. Sung Il Jeon, Jung Hoon Park, Edoardo Magnone, Yong Taek Lee, Eric Fleury. Hydrogen permeation of Pd-coated V90-Al10 alloy membranes at different pressures in the presence and absence of carbon dioxide // Current Applied Physics. 2012, № 12, p. 394-400.

52. Ki-Hyun Kim, Jae-Hyeok Shim, Byeong-Joo Lee. Effect of alloying elements (Al, Co, Fe, Ni) on the solubilityof hydrogen in vanadium: a thermodynamic calculation // International journal of hydrogen energy. 2012, № 37, p. 7836 - 7847.

53. Kwang Hee Kim, Hyeon Cheol Park, Jaeho Lee, Eunseog Cho, Sang Mock Lee. Vanadium alloy membranes for high hydrogen permeability and suppressed hydrogen embrittlement // Scripta Materialia. 2013, № 68, p. 905-908.

54. Sanjay Kumar, Nagaiyar Krishnamurthy. Effect of aluminum on solubility and P phase stability of vanadium-hydrogen system // Int. Journal of Refractory Metals and Hard Materials. 2012, № 35, p. 191-195.

55. Sanjay Kumar, Nagaiyar Krishnamurthy. Variation of activation energy of hydrogen absorption of vanadium as a function of aluminum // International journal of hydrogen energy. 2012, № 37, p. 13429 -13436.

56. Sanjay Kumar, Sagar Sonak, Nagaiyar Krishnamurthy. Hydrogen solid solution thermodynamics of V1-xAlx (x: 0, 0.18, 0.37, 0.52) alloys // International journal of hydrogen energy, 2013, № 38, p. 9928-9934.

57

58

59

60

61

62

63

64

65

66

67

68

69

70

Kumar S., Taxak M., Krishnamurthy N., Suri A.K., Tiwari G.P. Terminal solid solubility of hydrogen in V-Al solid solution // Int. Journal of Refractory Metals and Hard Materials. 2012, № 31, p. 76-81.

Nishimura C., Ozaki T., Komaki M., Zhang Y. Hydrogen permeation and transmission electron microscope observations of V-Al alloys // Journal of Alloys and Compounds. 2003, № 356-357, p. 295-299.

Sung Il Jeon, Jung Hoon Park. Hydrogen permeation properties of Pd-coated V89.8Cr10Y0.2 alloy membrane using WGS reaction gases // International journal of hydrogen energy. 2013, № 38, p. 6085 - 6091.

Luo W., Ishikawa K., Aoki K. High hydrogen permeability in the Nb-rich Nb-Ti-Ni alloy // J. Alloys Compd. 2006, № 407, p. 115-117.

Hashi K., Ishikawa K., Matsuda T., Aoki K. Hydrogen permeation characteristics of (V, Ta)-Ti-

Ni alloys // Journal of Alloys and Compounds. 2005, № 404-406, p. 273-278.

Viano D.M., Dolan M.D., Weiss F., Adibhata A., Asymmetric layered vanadium membranes for

hydrogen separation // Journal of Membrane Science. 2015, № 487, p. 83-89.

Sarker S., Chandra D., Hirscher M., Dolan M., Isheim D., Wermer J., Viano D., Baricco M.,

Udovic T., Grant D., Palumbo O., Paolone A., Cantelli R. Developments in the Ni-Nb-Zr

amorphous alloy membranes // Appl. Phys. A (2016) 122:168

Smith J.F., Carlson O.N., Nash P. // Bull Alloy Phase Diagrams, 1982, Vol. 3, p. 342 - 348. Гапонцев А.В., Кондратьев В.В. Диффузия водорода в неупорядоченных металлах и сплавах // УФН. 2003, № 173, 1107-1129 с.

Ed. G. Alefeld, J. Volkl. // Hydrogen in Metals, Berlin; Heidelberg; New York: Springer-Verlag, 1978 — Vol. I. Basic Properties, p. 427. Vol. II. Applica tion-oriented Properties, p. 387. Sivak A.B., Sivak P.A., Romanov V.A., Chernov V.M. Energetic, crystallographic and diffusion characteristics of hydrogen isotopes in iron // Journal of Nuclear Materials. 2015, V. 461, p. 308313.

Zhang G.X., Yukawa H., Watanabe N., Saito Y., Fukaya H., Morinaga M., Nambu T., Matsumoto Y. Analysis of hydrogen diffusion coefficient during hydrogen permeation through pure niobium // Int. J. Hydrogen Energy 2008, V. 33, p. 4419 - 4423.

Zojal O.J., Cotts R.M. Self-diffusion coefficient of hydrogen in NbH0.6 // Phys Rev B. 1975, V. 11, p. 2443-2446.

Mauger P.E., Williams W.D., Cotts R.M. Diffusion and NMR spin lattice relaxation of H in TaHx and NbHx // J Phys Chem Solids. 1981, V. 42, p. 821-826.

71. Alimov V.N., Busnyuk A.O., Notkin M.E., Livshits A.I. Hydrogen transport by group 5 metals: Achieving the maximal flux density through a vanadium membrane // Tech. Phys. Lett. 2014, V. 40, №3, p. 228-230.

72. Alimov V.N., Busnyuk A.O., Notkin M.E., Livshits A. I. Pd-V-Pd composite membranes: Hydrogen transport in a wide pressure range and mechanical stability // J. Memb. Sci. 2014, V. 457, p. 103-112.

73. Dolan M.D., McLennan K.C., Way J.D. Diffusion of Atomic Hydrogen through V-Ni Alloy Membranes under Nondilute Conditions // J. Phys. Chem. C. 2012, V. 116, p. 1512-1518.

74. Fukai Y., Kazarma S., Tanaka K., Matsumoto M. Hydrogen-induced states in VHx and VDx observed by X-Ray emission spectroscopy // Solid State Commun, 1976, V. 19, p. 507.

75. Peterman D., Misemer D., Weaver J., Peterson D. Electronic structure of metal hydrides. VI. Photoemission studies and band theory of VH, NbH, and TaH // Phys. Rev. B. 1983, V. 27, p. 799.

76. Hao S., Sholl D. Comparison of first principles calculations and experiments for hydrogen permeation through amorphous ZrNi and ZrNiNb films // Journal of Membrane Science. 2010, V. 350, p. 402-409.

77. Suzuki A., Yukawa H., Nambu T., Matsumoto Y., Murata Y. Analysis of hydrogen mobility in Nb-based alloy membranes in view of new description of hydrogen permeability based on hydrogen chemical potential // Journal of Alloys and Compounds. 2015, V. 645, p. 107-111.

78. Jin Y., Hara M., Wan J.L., Matsuyama M., Watanabe K. Isotope effects on hydrogen absorption by Pd-4at.%Pt alloy // Journal of Alloys and Compounds. 2002, V.340, p. 207-213.

79. Alimov V.N., Hatano Y., Busnyuk A.O., Livshits D.A., Notkin M.E., Livshits A.I. Hydrogen permeation through the Pd-Nb-Pd composite membrane: Surface effects and thermal degradation // Int. J. Hydrogen Energy. 2011, V. 36, № 13, p. 7737-7746.

80. Busnyuk A.O., Notkin M.E., Grigoriadi I.P., Alimov V.N., Lifshitz A.I. Thermal degradation of a palladium coating on hydrogen-tight niobium membranes // Tech. Phys. 2010, V.55, №1, p.117-124.

81. Moss T.S., Peachey N.M., Show R.C., Dye R.C., Multilayer metal membranes for hydrogen separation //Int. J. Hydrogen Energy. 1998, V. 23, p. 99-106.

82. Lynch J.F., Flanagan T.B. // Surf. Sci. 1977, V. 62, p. 519.

83. Wicke E., Brodowsky H., Zuchner H. Hydrogen in palladium and palladium alloys // Hydrogen in Metals II. 2005, V. 29 of the series Topics in Applied Physics, p. 73-155.

84. Лившиц А.И. Взаимодействие перегородок с неравновесными газами в случае абсорбции с диссоциацией // Ж.технич.физ. 1976, т. 46, в. 2, с. 328-338.

85

86

87

88

89

90

91

92

93

94

95

96

97

98

99

Лившиц А.И., Меттер И.М., Самарцев А.А. Взаимодействие пучка атомов дейтерия с палладиевой перегородкой // Ж.технич.физ. 1976, т. 46, в. 7, с. 1490-1500. Лившиц А.И., Ноткин М.Е., Пустовойт Ю.М., Самарцев А.А. Поглощение и пропускание водорода металлами в неравновесных условиях // Препринт ИАЭ-3516/8, М. 1981, 57 с. Pick M.A., Greene M.G., Strongin M. // J. Less-Comm. Met. 1980, V.73, p. 89. Waelbroeck F. Influence of Bulk and Surface Phenomena on the Hydrogen Permeation through Metals // Report JUL-1966, Kemforschungsanlage Jtilich GmbH. 1984, V.16, p. 201. Лившиц А.И., Самарцев А.А. Достижение предельных значений коэффициента прилипания и вероятности проникновения в системе водород - палладиевая перегородка // Ж.технич.физ. 1979, т. 49, в. 11, с. 2433-2436.

Engel T., Kuipers H. Molecular-beam investigation of catalytic-oxidation of CO on Pd (1 1 1) // Surf. Sci. 1979, V. 90, p. 162.

Pick M.A., Greene M.G., Strongin M. // J. Less-Comm. Met. 1980, V. 73, p. 89. Дорошин А.Ю., Лившиц А.И., Самарцев А.А. Специфика взаимодействия атомов водорода с поверхностью палладия при ее пассивации адсорбционными слоями серы, Поверхность // Физика, химия, механика. 1985, № 3, с. 3135.

Дорошин А.Ю., Лившиц А.И., Самарцев А.А. Влияние углеродных покрытий на взаимодействие молекул и атомов водорода с поверхностью палладия и на проникновение водорода сквозь палладиевые мембраны // Химич.физика, 1985, т. 4, в. 8, с. 1112-1119. Дорошин А.Ю., Лившиц А.И., Самарцев А.А. Влияние углерода на поверхности на взаимодействие палладия с атомарным и молекулярным водородом. Поверхность // Физика, химия, механика. 1987, № 4, с. 37-43.

Дорошин А.Ю., "Роль поверхности в поглощении и пропускании водорода палладием", дис. канд. физ.-мат. наук: 01.04.07 // Ленинград, 1988, с. 100 - 135.

Капитанский В.Р., Лившиц А.И., Меттер И.М., Ноткин М.Е. Взаимодействие квазиравновесного атомарного водорода с металлической перегородкой // Ж.технич.физ. 1976, т. 46, в. 5, с. 1030-1041.

Livshitz A.I., Notkin M.E., Pustovoit Yu.M., Samartsev A.A. Superpermeability of Solid Membranes and Gas Evacuation. Part_II // Vacuum. 1979, V. 29, p. 113-124. Лившиц А.И., Ноткин М.Е., Пустовойт Ю.М., Самарцев А.А. Взаимодействие тепловых атомов и молекул водорода с металлическими мембранами // Препринт ИАЭ-3517/8, М. 1981, 49 с.

Sung Il Jeon, Jung Hoon Park, Edoardo Magnone, Yong Taek Lee, Eric Fleury. Hydrogen permeation of Pd-coated V90Al10 alloy membranes at different pressures in the presence and absence of carbon dioxide // Current Applied Physics. 2012, V. 12, p. 394-400.

100. Li A., Liang W., Hughes R. The effect of carbon monoxide and steam on the hydrogen permeability of a Pd/stainless steel membrane // Journal of Membrane Science. 2000, V. 165, p. 135-141.

101. Shirasaki Y., Tsuneki T., Ota Y., Yasuda I., Tashibana D., Nakajima H., Kabayashi K. Development of membrane reformer system for highly efficient hydrogen production from natural gas // Int. J. Hydrogen Energy. 2009, V. 34, p. 4482-4487.

102. Peters T.A., Stange M., Klette H., Bredesen R. High pressure performance of thin Pd-23%Ag/stainless steel composite membranes in water gas shift gas mixtures; influence of dilution, mass transfer and surface effects on the hydrogen flux // J. Membr. Sci. 2008, V. 316, p. 119-127.

103. Islam M.S., Rahman M.M., Ilias S. Characterization of Pd-Cu membranes fabricated by surfactant induced electroless plating (SIEP) for hydrogen separation // Int. J. Hydrogen Energy. 2012, V. 37, p. 3477-3490.

104. Peters T.A., Tucho W.M., Ramachandran A., Stange M., Walmsley J.C., Holmestad R., Borg A., Bredesen R. Thin Pd-23%Ag/stainless steel composite membranes: Long-term stability, lifetime estimation and post-process characterization // J. Membr. Sci. 2009, V. 326, p. 572-581.

105. Livshits A.I., Notkin M.E., Samartsev A.A., Grigoriadi I.P. Large-Scale Effects of H2O and O2

on the Absorption and Permeation in Nb of Energetic Hydrogen Particles // J.Nucl.Mater. 1991, V.178, p. 1.

106. Livshits A.I., Notkin M.E., Samartsev A.A., Busnyuk A.O., Doroshin A.Yu., Pistunovich V.I. Superpermeability to Fast and Thermal Hydrogen Particles: Applications to the Pumping and Recycling of Hydrogen Isotopes // J.Nucl.Mater. 1992, V. 159, p. 196-198.

107. Livshits A., Sube F., Notkin M., Soloviev M., Bacal M. Plasma Driven Suprerpermeation of Hydrogen through Group Va Metals // J. Appl. Phys. 1998, V. 84, p. 2558-2564.

108. Nakamura Y., Busnyuk A., Suzuki H., Nakahara Y., Ohyabu N., Livshits A. Nb interaction with hydrogen plasma // J.Appl.Phys. 2001, V. 89, p. 760-766.

109. Livshits A., Notkin M., Bacal M. Anomolous Isotope Effect in the Permeation, Retention, and Reemission at Interaction of Energetic Hydrogen With Niobium // J.Appl.Phys. 2002, V. 91, № 7, p. 4105-4109.

110. Livshits A.I., Alimov V.N., Notkin M.E., Bacal M. Hydrogen superpermeation resistant to sputtering // Appl.Phys.Let 2002, V. 81, № 14, p. 2656-2658.

111. Livshits A.I., Alimov V.N., Notkin M.E., Bacal M. Hydrogen superpermeation resistant to ion sputtering // Appl.Phys. A. 2005, V. 80, p. 1661.

112. Hatano Y., Watanabe K., Livshits A., Busnyuk A., Alimov V., Nakamura Y., Hashizume Ken-ichi. Effects of bulk impurity concentration on the reactivity of metal surface: sicking of hydrogen molecules and atoms to polycrystalline Nb containing oxygen // J. Chem. Phys. 2007, V. 127, p. 204707-1-13.

113. Livshits A., Yuchimchuk A. Short way separation of D/T from He with Superpermeable Membranes in the post-ITER Devices // 11th International Conference on Tririum Science & Technology. 2016, April 17-22, Charleston, USA.

114. Day Chr., Butler B., Giegerich T., Lang P.T., Lawless R., Meszaros B. Consequences of the technology survey and gap analysis on the EUDEMO R&D programme in tritium, matter injection and vacuum // Fusion Engineering and Design. 2016, V. 109-111, p. 299-308.

115. Самарцев А.А. Проникновение водорода сквозь металлические мембраны в области низких давлений // Кинетика и катализ. 1985, Т.24, с. 815.

116. Ноткин М.Е., Взаимодействие атомов водорода с палладиевой перегородкой // Ж.технич.физ. 1979, т. 49, в. 9, с. 1933-1942.

117. Ноткин М.Е., "Экспериментальное исследование взаимодействия водорода с металлическими перегородками в неравновесных условиях", дис. канд. физ.-мат. наук: 01.04.07 // Ленинград, 1982, с. 32 - 97.

118. Yukhimchuk A.A., Grishechkin S.K., Notkin M.E., Musiaev R.K., Lebedev B.S., Busnyuk A.O., Vinogradov Yu.I., Alimov V.N., Livshits A.I. "Prometeus" setup for study of tritium superpermeation // Fusion Science and Technology. 2002, V. 41, p. 929-933.

119. Musyaev R.K., Lebedev B.S., Grishechkin S.K., Yukhimchuk A.A., Busnyuk A.A., Notkin M.E., Samartsev A.A., Livshits A.I. Tritium superpermeability: experimental investigation and simulation of tritium recirculation in "Prometheus" setup // Fusion Sci.Technol. 2005, V. 48, p. 35.

120. Мусяев Р.К., Лебедев Б.С., Юхимчук А.А., Буснюк А.О., Самарцев А.А., Ноткин М.Е., Лившиц А.И. Исследование явления сверхпроницаемости изотопов водорода через ванадиевую мембрану на установке «Прометей» // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Термоядерный синтез. 2008, вып. 2, с. 26-31.

121. Livshits A.I., Notkin M.E., Samartsev A.A., Busnyuk A.O., Doroshin A.Yu., Pistunovich V.I. Superpermeability to Fast and Thermal Hydrogen Particles: Applications to the Pumping and Recycling of Hydrogen Isotopes // J.Nucl.Mater. 1992, V. 196-198, p. 159.

122. Pigarov A.Yu., Pistunovich V.I., Livshits A.I. On Gas Pumping by Using Superpermeable Membranes in ITER // J.Nucl.Mater. 1992, V. 196-198, p. 1121.

123. Лившиц А.И., Ноткин М.Е., Пистунович В.И., Самарцев А.А., Буснюк А.О., Дорошин А.Ю. Сверхпроницаемость по отношению к быстрым и термическим водородным

частицам и ее возможное применение в управляемом термоядерном синтезе // Изв._АН, сер. физич. 1994, Т. 58, № 3, с. 162-167.

124. Ohyabu N., Komory A., Akaishi K., Inoue N., Kuroda Y., Livshits A.I., Noda N., Sagara A., Suzuki H., Watanabe T., Motojima O., Fujiwara M., Iiyoshi A. Innovative Divertor Concepts for LHD // J.Nucl.Mater. 1995, V. 220-222, p. 298-301.

125. Suzuki H., Ohyabu N., Nakamura Yu., Sagara A., Motojima O., Livshits A., Notkin M., Busnyuk A., Komatsu K. Experimental Study of Membrane Pump for Plasma Devices // J. Plasma Fusion Res. SERIES. 1998, V. 1, p. 402-404.

126. Livshits A., Ohyabu N., Bacal M., Nakamura Yu., Busnyuk A., Notkin M., Alimov V., Samartsev A., Suzuki H., Solovyev M., Sube F. Fuel Recycling and Edge Plasma Control with Membrane Techniques: plasma-Membrane Simulation Experiment // J. Nucl. Mater. 1999, V. 266-269, p. 1267-1272.

127. Nakamura Y., Sengoku S., Nakahara Y., Suzuki N., Suzuki H., Ohyabu N., Busnyuk A., Notkin M., Livshits A. Deuterium pumping experiment with superpermeable Nb membrane in JFT-2M tokamak // J. of Nucl. Mater. 2000, V. 278, p. 312-319.

128. Nakahara Y., Nakamura Y., Ohyabu N., Suzuki H., Busnyuk A., Alimov V. Superpermeable membrane for particle control in divertor: the effect of impurity deposition // Fusion Eng. Design. 2000, V. 51-52, p. 243.

129. Nakamura Yu., Ohyabu N., Suzuki H., Nakahara Y., Livshits A., Notkin M., Alimov V., Busnyuk A. Development of divertor pumping system with superpermeable membrane // Fusion Engineering and Design. 2000, V. 49-50, p. 899-904.

130. Livshits A.I., Hatano Y., Watanabe K. Superperemeability in fusion technology: tritium accumulation and compression // Fusion Science and Technology. 2002, V. 41, p. 882-886.

131. Nakamura Y., Livshits A.I., Nakahara Y., Hatano Y., Busnyuk A., Ohyabu N. Hydrogen absorption capability of a niobium panel for pumping neutral atoms in divertor region // J.Nucl.Mater. 2005, V. 461, p. 337-339.

132. Лившиц А.И., Ноткин М.Е., Яковлев С.В. Сверхгазопроницаемость в системе атомарный водород - армко-железо // Письма в ЖТФ. 1978, Т. 4, в. 8, с. 476-480.

133. Лившиц А.И. Сверхпроницаемость в системе атомарный водород - никель // Письма в ЖТФ. 1977, Т. 3, в. 12, с. 576-580.

134. Лившиц А.И., Ноткин М.Е., Пустовойт Ю.М., Яковлев С.В. Пропускание и поглощение атомов и ионов водорода нержавеющей сталью 1Х18Н9Т // ВАНТ, сер. Термоядерный синтез. 1982, в. 2(10), с. 73-76.

135. Livshits A.I. Superpermeability of Solid Membranes and Gas Evacuation. Part_I // Theory, Vacuum. 1979, V. 29, p. 103-112.

136. Edlund D.J., McCarthy J. The relationship between intermetallic diffusion and flux decline in composite-metal membranes: implications for achieving long membrane lifetime // J Membr Sci. 1995, V. 107, p. 147-153.

137. Sakamoto Y., Kajihara K., Ono E., Baba K., Flanagan T.B. Hydrogen solubility in palladium e vanadium alloys // Z. Phys. Chem. N. F. 1989, V. 165, p. 67-81.

138. Peterson D.T., Nelson S.O. Isopiestic solubility of hydrogen in vanadium alloys at low temperatures // Metall Trans. 1985, V. 16A, p. 367-374.

139. Lynch F., Reilly J.J., Millot F. The absorption of hydrogen by binary vanadium-chromium alloy // J Phys Chem Solids. 1978, V. 39, p. 883-890.

140. Smith J.F. In: Smith J.F., editor. Binary alloy phase diagrams // Materials Park, OH: ASM International. 1989, p. 3062-3065.

141. Burch R., Francis N.B. Pressure-composition-temperature relationships in niobium alloy-hydrogen systems // J. Less-Common. Met. 1976, V. 49, p.371-384.

142. Paglieri S.N., Pesiri D.R., Dye R.C., Tewell C.R., Snow R.C., Smith F.M., Birdsell S.A. Influence of surface coating on the performance of vanadium -copper, vanadium-titanium, and tantalum membranes for hydrogen separation // Proceedings of the 8th International Conference on Inorganic Membranes, Cincinnati, Ohio. July 18-22, 2004.

143. Yukawa H., Nambu T., Matsumoto Y., Watanabe N., Zhang G., Morinaga M. Alloy design of Nb-based hydrogen permeable membrane with strong resistance to hydrogen embrittlement // Mater.Trans. 2008, V. 49, p. 2202-2207.

144. Fukai Y. The Metal - Hydrogen System, seconded // Springer, Berlin. 2005.

145. Alessio Caravella, Francesco Paolo Di Maio, Alberto Di Renzo. Optimization of membrane area and catalyst distribution in a permeative-stage membrane reactor for methane steam reforming // Journal of Membrane Science. 2008, V. 321, p. 209-221.

146. Шигаров, Мещеряков В.Д., Кириллов В.А. Применение Pd мембран в каталитических реакторах парового риформинга метана для производства чистого водорода // Теоретические основы химической технологии. 2011, Т. 45, № 5, с. 504-518.

147. Темкин М.И., Шуб Ф.С., Хоменко А.А., Апельбаум Л.О. Кинетика конверсии метана на никелевом катализаторе. // Научные основы каталитической конверсии углеводородов. Киев Наукова думкаю, 1977, с. 3-27.

148. Hirschenhofer J.H., Stauffer D.B., Engleman R.R., Klett M.G. Fuel Cell Handbook // 7th edition, Nov 2004 for US DOE.

149. Ченцов М.С., Соколов В. С., Прохоров Н.С. Концепция установки получения водорода риформингом дизельного топлива в составе атмосферонезависимой энергетической

установки для неатомной подводной лодки // International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology, ISJAEE. 2006, V. 11, p. 43.

150. Вишневский Е., Салин М. Фрикулинг и топливные элементы для телекома // ИКС. 2009, № 5, с. 77.

151. Sasaki K., Hattori M., Tsuchimoto K., Yukawa H., Arai S., Tokunaga T., Murata Y., Yamamoto T. Microstructural analysis of thermal degradation of palladium-coated niobium membrane // Journal of Alloys and Compounds, 2013, V. 573, p. 192-197.

152. Петрова Т.П., Рахматуллина И.Ф., Шапник М.С. // Защита металлов. 1995. Т. 31. с. 410413.

Список публикаций, в которых изложено основное содержание диссертации.

А1) Алимов В.Н., Буснюк А.О., Паристов А.О., Передистов Е.Ю., Ноткин М.Е., Лившиц А.И. Композитные мембраны на основе металлов 5-ой группы для выделения водорода из газовых смесей // XII всероссийская научная конференция «МЕМБРАНЫ-2013» (с международным участием), Владимир, 2013, сборник тезисов докладов, с. 143 - 144.

А2) Передистов Е.Ю., Алимов В.Н., Буснюк А.О., Ноткин М.Е., Лившиц А.И. Разупорядоченные сплавы V-Pd для мембран проницаемых для водорода: растворимость водорода при 150-400°С // 5-я международная конференция, IHISM-2014, Саров, 2014 г., сборник тезисов докладов, с. 104 - 108.

А3) Лившиц А.И., Передистов Е.Ю., Алимов В.Н., Буснюк А.О., Ноткин М.Е. Композитные мембраны на основе сплавов ванадия для выделения водорода из газовых смесей // 5-я международная конференция, IHISM-2014, Саров, 2014 г., сборник тезисов докладов, с. 208 - 212.

А4) Передистов Е.Ю., Алимов В.Н., Буснюк А.О., Ноткин М.Е., Лившиц А.И. Композитные водородопроницаемые мембраны на основе ванадия: эффекты легирования палладием // 5-я международная конференция, IHISM-2014, Саров, 2014 г., сборник докладов, с. 141 -147.

А5) Alimov V.N., Busnyuk A.O., Notkin M.E, Peredistov E.U., Livshits A.I., Substitutional V-Pd alloys for the membranes permeable to hydrogen: hydrogen solubility at 150-400 °С // International Journal of Hydrogen Energy, vol. 39, issue 34, 2014, p. 19682 - 19690.

А6) Alimov V.N., Busnyuk A.O., Notkin M.E., Peredistov E.Yu., Livshits A.I. Hydrogen transport through V-Pd alloy membranes: Hydrogen solution, permeation and diffusion // Journal of Membrane Science, № 481, 2015, p. 54 - 62.

А7) Антипов М.Ю., Евлампиева Н.П., Шредистов Е.Ю., Лившиц А.И. Полимерные мембраны для выделения водорода из газовых смесей и метод их исследования // Сборник тезисов 10-й Санкт-Петербургской конференция молодых ученых с международным участием «Современные проблемы науки о полимерах», Секция 4, P-015, Санкт-Петербург, 2014 г.

А8) Алимов В.Н., Буснюк А.О., Ноткин М.Е., Передистов Е.Ю., Лившиц А.И. Композитные мембраны на основе сплавов ванадия для выделения водорода из газовых смесей // сборник тезисов докладов, Всероссийская конференция с международным участием «Топливные элементы и энергоустановки на их основе», 2015 г., Черноголовка.

А9) Передистов Е.Ю., Алимов В.Н., Буснюк А.О., Ноткин М.Е., Лившиц А.И. Транспорт водорода через металлы пятой группы и их сплавы // сборник тезисов докладов, 10-я Международная Школа молодых ученых и специалистов IHISM'15 Junior имени А.А. Курдюмова, 2015 г., г. Москва, ФГБУ «НИЦ «Курчатовский институт», с. 60 - 61.

А10) Alimov V.N., Avakov V.B., Busnyuk A.O., Notkin M.E., Peredistov E.U., Livshits A.I. Landgraf I.K., Kasatkin M.E. Methane steam reforming in the stepwise MR with the composite membranes based on V // International Conference on Catalysis in Membrane Reactors 12 (ICCMR12), Book of abstracts, 2015, Szczecin (Poland).

А11) Livshits A.I., Alimov V.N., Busnyuk A.O, Notkin M.E., Peredistov E.U. Optimization of group 5 metal alloys as a material for hydrogen separation membranes // International Conference on Catalysis in Membrane Reactors 12 (ICCMR12), Book of abstracts, 2015, Szczecin (Poland).

А12) Передистов Е.Ю., Алимов В.Н., Буснюк А.О., Лившиц А.И., Ноткин М.Е. Композитные водородопроницаемые мембраны на основе ванадия: эффекты легирования палладием // Статья в сборнике трудов конференции, IV Международная научно-техническая и научно-методическая конференция Актуальные проблемы инфотелекоммуникаций в науке и образовании, 2015, с. 602 - 605.

А13) Передистов Е.Ю., Алимов В.Н., Буснюк А.О., Ноткин М.Е., Лившиц А.И. Транспорт водорода сквозь мембраны на основе сплавов V-Pd: пограничные процессы, диффузия, проницаемость // Сборник докладов XI-й Международной Школы молодых ученых и специалистов им. А.А. Курдюмова «Взаимодействие изотопов водорода с конструкционными материалами: эксперимент и математическое моделирование» (IHISM'16 Junior), 2016, с. 175.

А14) Передистов Е.Ю., Алимов В.Н., Буснюк А.О., Лившиц А.И., Ноткин М.Е. Транскристаллический перенос водорода через ванадий и его сплавы с палладием // Сборник тезисов докладов XI-й Международной Школы молодых ученых и специалистов им. А.А. Курдюмова «Взаимодействие изотопов водорода с конструкционными материалами: эксперимент и математическое моделирование» (IHISM'16 Junior). 2016, с. 174.

А15) Передистов Е.Ю., Алимов В.Н., Буснюк А.О., Лившиц А.И. Транскристаллический перенос водорода через ванадий и его сплавы с палладием // Конференция Международная научно-техническая и научно-методическая конференция «Актуальные проблемы инфотелекоммуникаций в науке и образовании" 2016, с. 40

А16) Алимов В.Н., Буснюк А.О., Передистов Е.Ю., Лившиц А.И. Получение водорода из углеводородного топлива для топливных элементов с помощью мембран из сплавов ванадия // Конференция Международная научно-техническая и научно-методическая

конференция «Актуальные проблемы инфотелекоммуникаций в науке и образовании" 2016, с. 41.

Б1) Патент РФ на изобретение № 2602104 от 19 октября 2016 г.

Способ изготовления мембраны для выделения атомов и ионов водорода из газовых смесей // Лившиц А.И., Передистов Е.Ю. [и др.].

Б2) Патент РФ на полезную модель № 165162 от 15 октября 2016 г.

Устройство для откачки изотопов водорода из вакуумного объема термоядерной установки // Лившиц А.И., Передистов Е.Ю. [и др.].

Б3) Патент РФ на изобретение № 2605561 от 30 ноября 2016 г.

Способ выделения изотопов водорода из газовых смесей // Лившиц А.И., Передистов Е.Ю. [и др.].

Б4) Патент РФ на полезную модель № 171025 от 17 мая 2017 г.

Устройство для получения синтез-газа // Передистов Е.Ю., Бобылев И.В. [и др.].

В1. ОКР "Разработка технологии создания композитной мембраной системы отделения водорода в составе конвертора природного газа для электрохимической энергоустановки мегаваттного класса", № 102/40-12 от 01.10.2012, Шифр "ГЭУ-Шельф - мембранная система", № ГУЭ-Шельф-МС-2013-3, Этап № 3 / рук. Лившиц А.И., исполн. Алимов В.Н., Передистов Е.Ю. [и др.]. Санкт-Петербург, 2013.

В2. ОКР "Разработка технологии создания композитной мембраной системы отделения водорода в составе конвертора природного газа для электрохимической энергоустановки мегаваттного класса", № 102/40-12 от 01.10.2012, Шифр "ГЭУ-Шельф - мембранная система", № ГУЭ-Шельф-МС-2014-4, Этап № 4 / рук. Лившиц А.И. исполн. Алимов В.Н., Передистов Е.Ю. [и др.]. Санкт-Петербург, 2014.

В3. ОКР "Экспериментальные исследования возможности создания композитной мембраной системы отделения водорода в составе конвертора природного газа для электрохимической энергоустановки мегаваттного класса", № 003-12-013 / рук. Лившиц А.И. исполн. Алимов В.Н., Передистов Е.Ю. [и др.]. Санкт-Петербург, 2013.

В4. ОКР "Разработка технологии создания композитной мембраной системы отделения водорода в составе конвертора природного газа для электрохимической энергоустановки мегаваттного класса", № 102/40-12 от 01.10.2012, Шифр "ГЭУ-Шельф - мембранная система", № ГУЭ-Шельф-МС-2014 / рук. Лившиц А.И. исполн. Алимов В.Н., Передистов Е.Ю. [и др.]. Санкт-Петербург, 2014.

В5. ОКР "Разработка и изготовление стенда для исследования мембранной системы и ЭХГ", № 1/2015 от 20.03.2015 / рук. Лившиц А.И. исполн. Алимов В.Н., Передистов Е.Ю. [и др.]. Санкт-Петербург, 2015.

В6. ОКР "Изготовление и поставка мембранной системы с топливным элементом", № 2/2015 от 24.04.2015 / рук. Лившиц А.И. исполн. Алимов В.Н., Передистов Е.Ю. [и др.]. Санкт-Петербург, 2015.

В7. ОКР "Доработка стенда для исследования мембранной системы и ЭХГ" составной части проекта "Разработка и создание экспериментального образца источника электроснабжения на базе водородных топливных элементов", № 2/2016 от 27.04.2016 / рук. Лившиц А.И. исполн. Алимов В.Н., Передистов Е.Ю. [и др.]. Санкт-Петербург, 2016.

В8. НИР 11.39.393.2014 "Селективные полимерные и металлические непалладиевые мембраны для получения водорода из углеводородных топлив для топливных элементов" / рук. Лившиц исполн. Алимов В.Н., Передистов Е.Ю. [и др.]. Санкт-Петербург, 2015.

ПЕРЕДИСТОВ Евгений Юрьевич