Διευθυντής Εργαστηρίου: Δρ. Κυρατζής Νικόλαος, Καθηγητής Ηλεκτροχημείας
Προσωπικό:
- Τσαχουρίδης Άγγελος, υποψήφιος διδάκτορας
- Παπαδημητρίου Αγλαΐα, υποψήφια διδακτόρισσα
Περιγραφή
Το θεσμοθετημένο Εργαστήριο Προηγμένων Υλικών και Ηλεκτροχημικής Τεχνολογίας δραστηριοποιείται ερευνητικά στον τομέα παρασκευής ειδικών κεραμικών και σύνθετων κεραμο-μεταλλικών λεπτών υμενίων κατάλληλων για χρήση σε κεραμικές κυψέλες καυσίμου, κεραμικές μεμβράνες, αισθητήρες και καταλύτες. Χρησιμοποιούνται τόσο συμβατικές μέθοδοι υγρών συστημάτων διασποράς (tape casting) όσο και καινοτόμοι μέθοδοι όπως της πυρόλυσης ψεκασμού διαλύματος. Υπάρχουν επίσης ερευνητικές δραστηριότητες για καύση φυσικού αερίου ή/και υγρών υδρογονανθράκων σε κεραμικές κυψέλες καυσίμου ή/και ηλεκτρόλυσης.
Το εργαστήριο διαθέτει εξοπλισμό για
- ηλεκτροχημικό χαρακτηρισμό (Probostat) στοιχειωδών κεραμικών κυψελών καυσίμου και ηλεκτρόλυσης και εξέταση κεραμικών ή/και κεραμο-μεταλλικών ηλεκτροδίων υποστηριζόμενων σε σωλήνα ζιρκονίας με ηλεκτροχημικές μετρήσεις και ταυτόχρονη ανάλυση με φασματοσκοπία μάζας (μέγιστου μοριακού βάρους 99) και αέρια χρωματογραφία.
- θερμική κατεργασία κεραμικών υλικών ή/και μεικτών οξειδίων (πλην μολύβδου-κοβαλτίου) σε υψηλές θερμοκρασίες (300-1600°C) με ελεγχόμενο θερμοκρασιακό προφίλ σε κυλινδρικό και τετραγωνικό φούρνο και φούρνο ξήρανσης χαμηλής θερμοκρασίας
- παρασκευή και μείξη κεραμικών συστημάτων διασποράς σε πλανητικό σφαιρόμυλο άλεσης (12-45ml) σε τελικό μέγεθος < 1μm
- μέτρησή αγωγιμότητας υγρών διαλυμάτων
- μέτρησης πυκνότητας πορωδών υλικών με πολυπυκνόμετρο ηλίου ή αζώτου
- εξειδικευμένες μετρήσεις ηλεκτροχημικού χαρακτηρισμού διάβρωσης, μπαταριών, ηλεκτροανάλυσης, νανο-ηλεκτροχημείας.
- ηλεκτροχημικός χαρακτηρισμός μετάλλων ή οξειδίων μετάλλων ή κεραμο μεταλλικών καταλυτών με χρήση στερεών ηλεκτρολυτών (αισθητήρων λ)
Στο εργαστήριο έχουν εκπονηθεί αρκετές πτυχιακές εργασίες προπτυχιακών φοιτητών μέσω των προγραμμάτων ΑΡΧΙΜΗΔΗΣ ( Title: “Development of Solid Electrolyte Fuel Cell Systems for the direct electrochemical oxidation/dehydrogenation of hydrocarbons”) καθώς και μία διδακτορική διατριβή μέσω του ερευνητικού προγράμματος Archimedes III (“Optimization of fabrication processes of solid electrolyte fuel cell components for the direct electrochemical oxidation of hydrocarbons”) σε συνεργασία με το Τμήμα Χημείας του Πανεπιστημίου Αγ. Ανδρέα Σκωτίας (Τίτλος: Optimization of spray pyrolysis for cathode-supported solid oxide fuel cells).
Συνεργασίες εσωτερικού
Εργαστήριο Ηλεκτροχημικών Διεργασιών-Μ. Στουκίδης, Καθηγητής, Τμήμα Χημικών Μηχανικών, ΑΠΘ, Θεσσαλονίκη
Εργαστήριο Ανόργανων Υλικών, Λώρυ Ναλμπαντιάν, Ερευνήτρια Β, Ινστιτούτο Χημικών Διεργασιών & Ενεργειακών Πόρων (ΙΔΕΠ), Εθνικό Κέντρο Έρευνας & Τεχνολογικής Ανάπτυξης (ΕΚΕΤΑ), Θέρμη, Θεσσαλονίκη
Ερευνητικό Εργαστήριο, Ε. Παπαστεργιάδης, Αναπληρωτής Καθηγητής, Τμήμα Επιστήμης και Τεχνολογίας Τροφίμων, Διεθνές Πανεπιστήμιο Ελλάδος, Θεσσαλονίκη
Εργαστήριο Ατμοσφαιρικής Ρύπανσης & Περιβαλλοντικής Φυσικής- Α. Τριανταφύλλου, Καθηγητής, Τμήμα Μηχανικών Ορυκτών Πόρων, Πανεπιστήμιο Δ. Μακεδονίας, Κοζάνη
Συνεργασίες εξωτερικού:
Department of Chemistry, University of St. Andrews (Prof. JTS Irvine), UK
Department of Chemical and Biomolecular Engineering, U. of Pennsylvania, USA (Prof. Ray Gorte)
Department of Chemical Engineering, Imperial College , UK (Prof. P. Luckham)
Πρόσφατες δημοσιεύσεις
1. “Fabrication of Thin Functional Films by Solution Aerosol Thermolysis (SAT)” , A. Krestou, I. Giozis, G. Maroulis, A. Barbatsis, C. Tsanaktsidis, V. Kyriakou, and N. E. Kiratzis, ECS Journal of Solid State Science and Technology, 7 (11) P660-P670 (2018) DOI: 10.1149/2.0251811jss
2. “Morphology and Structure of Ceramic Thin Films Deposited by Spray Pyrolysis”, George Tsimekas, E. Papastergiades, and Nikolas E. Kiratzis, ECS Journal of Solid State Science and Technology, (2017) 6 (8) P553-P560 DOI: 10.1149/2.0301708jss
3. “Applications of the technique of solution aerosol thermolysis (SAT) in solid oxide fuel cell (SOFC) component fabrication”, N.E.Kiratzis, Ionics (2016) 22:751-770 DOI 10.1007/s11581-016-1704-3
4. Fabrication of Thin Electrodic Films by Solution Aerosol Thermolysis (SAT), A. Krestou, I. Giozis, G. Maroulis, V. Kyriakou, C. Tsanaktsidis, and N. E. Kiratzis, ECS Transactions, (2017) 78 (1) 1839-1850 DOI: 10.1149/07801.1839ecst ©The Electrochemical Society
5. Morphology and Structure of Solid Oxide Fuel Cell (SOFC) Components Fabricated by Spray Pyrolysis, G. Tsimekas, E. Papastergiades and N. E. Kiratzis, ECS Transactions, 78 (1) 1909-1922 (2017) DOI: 10.1149/07801.1909ecst ©The Electrochemical Society
6. Electrochemical Performance of SOFC Components Fabricated by Spray Pyrolysis Method, G.Tsimekas, E. Papastergiades and N.E. Kiratzis, ECS Transactions, 68 (1) 2479-2490 (2015) DOI: 10.1149/06801.2479ecst ©The Electrochemical Society
Τμήμα Μηχανικών Ορυκτών Πόρων
