«ЖАСТАР ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ: БҮГІНІ МЕН БОЛАШАҒЫ»

 «ЖАСТАР ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ: БҮГІНІ МЕН БОЛАШАҒЫ»               

Студенттер, магистранттар, докторанттар мен жас ғалымдарды  72-Республикалық ғылыми-тәжірибелік конференциясы               

Сәуір, 2019 

 

218 

Усей Гулжан  

                                                                                                                5В011000-Физика 

                                                                         Ғылыми жетекшісі: PhD, аға оқытушы Г.Ә. Қаптағай 

                                                                                                                     ҚазМемҚызПУ 

 

АЗОТПЕН ҚОСПАЛАНҒАН Co

3

O

4

 (100) БЕТІНІҢ ҰЯШЫҚТАРЫН МОДЕЛДЕУ 

 

Аннотация.  Электродные  материалы    представляют  значительный  интерес  в  связи  с  их  высокой 

эффективностью  и  экологичностью  при  преобразовании  химической  энергии  в  электрическую.  Одним  из 

способов  преодоления  температурного  ограничения  работы  электрода    и  повышения  каталитической 

активности является допирование  металлического катализатора на электроды , как F, N или Cs.  

Таким  образом,    в  работе  исследуются  особенности  механизма  взаимодействия  кислорода  с 

катодным материалом при внедрении допанта азота. 

Annotation.  Cobaltum  oxide  are  of  considerable  interest  due  to  their  high  efficiency  and  ecology  in  the 

conversion of chemical energy into electrical energy. One way of  avoiding the temperature limitation of the  cobaltum 

oxide  operation  and  increasing  catalytic  activity  are  the    doping  a  certain  amount  of  metal  catalyst  to  the  cobaltum 

oxide,  such  as  silver,  palladium  or  platinum.  Metallic  silver  is  a  potential  component  for  cathodes  that  operate  at 

temperatures below 800°C, due to its good catalytic activity, high electrical conductivity and relatively low cost. 

Thus,  there    investigates  the  features  of  the  mechanism  of  interaction  of  oxygen  with  the  cathode  material 

during the introduction of the  N dopant. 

 

 

Co

3

O

4

  әсіресе  энергетика  және  басқа  да  аралас  салаларда  әр  түрлі  мақсатта  перспективалы 

материал.  Наноқұрылымданған  Co

3

O

4 

 

кобальт  оксидінің  икемді  жағдайда  және  жасанды 

фотосинтетикалық  жүйелерде  суды  қышқылдандыру  үшін  жақсы  каталитикалық  қасиеттері 

анықталған, сонымен қатар Co

3

O

4

 газ сенсорларында және N

2

O ыдырату,  төменгі температураларда  

Со-ны  қышқылдандыру  үшін  және  метанның  жану  катализаторы  бола  алады  [1,2].  Жақында  Co

3

O

4 

  

перспективалы  материал  екендігі  анықталған  материалдардың  үлкен  базасында  электрохимиялық 

активтілігінің жоғары екендігі анықталды. Графеннің қалпына келтірілген оксидінде өсірілген Co

3

O

4

 

нанокристалдары үшін судан оттегін бөлу үшін және қалпына келтіру үшін жақсы бифункционалды 

катализатор  болатындығы  анықталды.  Графен  мен  Co

3

O

4 

өз

 

бетінше  жақсы  катализаторлар 

болмағанымен,  олардың  гибридті  құрылымы  күтпеген  және  жақсы  каталитикалық  қасиеттер 

көрсетеді.  Жақында  электрхимиялық  белсенділікке  ие  үлкен  материалдар  негізінде  үлкен  базадағы 

оксидті  материалдар  ретінде  Co

3

O

4

  көрсетілді,  осылайша  ол  ең  перспективті  материалдар  қатарына 

жатады.  Табылған,  Co

3

O

4

  нанокристаллы  өсірілген  қалпына  келтірілген  графен  оксидінде,  өздерін 

қалпына  келу  және  қышқылдану,  оттегін  бөлу  реакцияларында  өздерін  жақсы  бифункционалды 

катализатор  ретінде  байқатты.  Өзінің  бірегей  кристалдық  құрылымы,  сондай-ақ  электрондық  және 

магниттік  қасиеттері  болғандықтан,  шпинель  ғылыми-технологиялық  көзқарас  тұрғысынан  

тартымды оксидті жартылай өткізгіштердің бірі, және ол спинтроника материалдардары, электродты 

материалдар,  газ  сенсорлары  және  гетерогенді  катализаторлар  ретінде  қолдану  үшін  кеңінен 

қолданылады.  Бастапқыда  шпинелдерді  қолдану  олардың  магниттік  және  электр  қасиеттеріне 

байланысты болды. Кейінірек, олардың бірегей оптикалық, каталитикалық және басқа да қасиеттері 

ашылды.  

Зерттеу  жұмыстарында  фтормен  қоспаланған  кобальт  оксидінің  суды  ыдырату  мен 

адсорбциялануы  үшін  тиімді  физика-химиялық  қасиеттер  көрсететіндігі  анықталды.Осы  жұмыста  

тәжиірбелік жұмыстарға негіздеп азот атомының қоспасының  кобальт оксидінің сутегі энергетикасы 

үшін  атомдық, электрондық қасиеттеріне  ықпалын зерттеу мақсатында   азотпен қсопаланған Co

3

O

4

 

(100)  бетінің  наностержендерінің  суперұяшықтары  квантты-химиялық  тәсілдермен    теориялық 

зерттеледі.   

Есептеулер  Vienna  Ab  initio  Simulation  Package  (VASP)  [3]      программалық  пакетінде  

проекцияланған,  біріктірілген    жазық  толқындар  әдісімен  (PAW).  ТФТ  әдісімен  Жалпыланған 

градиентті  жуықтаумен  (GGA)  PBE  (Perdew  –  Burke  -  Ernzerhof)    әдісін  локалдық  емес  алмасу-

корреляциялық  функционал  қолданып  жүргізілді.  Көлем  үшін    Монхорст-Пак      схемасының 

көмегімен  алынған  кері  кеңістікті  дискреттеу    2x2x2  торы  түрінде  алынды;  энергия  бойынша  шек 

(ENCUT) 800 эВ құрады; (100) және (111)  беттері үшін кері кеңістікті  тор  сәйкесінше 2х2х1 и 2х2х2