Локальная молекулярная динамика бинарных полимерных систем для материалов разделительных мембран по данным инфракрасной спектроскопии тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Ягфарова Лейсан Рустемовна

• Ягфарова Лейсан Рустемовна
• кандидат наук
• 2023

Оглавление диссертации кандидат наук Ягфарова Лейсан Рустемовна

Введение

Глава 1. Бинарные полимерные системы для мембранного газоразделения

1.1. Полимерные смеси и совместимость полимеров

1.2. Мембраны на основе бинарных смесей полимеров

1.3. Бинарные полимерные смеси на основе поливинилбутираля

и их применение

1.4. Влияние кристалличности на мембранное разделение

Глава 2. ИК-спектроскопическое исследование локальной динамики бинарных полимерных смесей для газоразделительных мембран

2.1. ИК-фурье-спектроскопия в изучении локальной молекулярной динамики бинарных полимерных систем

2.2. Релаксационные переходы и локальная молекулярная динамика мембранных смесей ПВБ с высокомолекулярным

полиэтиленгликолем ПЭГ10000

2.3. Совместимость смесей ПВБ / ПЭГ10000

2.4. Прогнозирование коэффициентов диффузии и проницаемости

по отношению к кислороду в системах ПВБ / ПЭГ10000

2.5. Температуры вторичных релаксационных переходов бинарных полимерных систем ПВБ /ПЭГ10000

после СК-СО2 обработки

Глава 3. Исследование локальной молекулярной подвижности в смешанных полимерных матрицах топливных элементов

3.1. Полимерные мембранные материалы топливных элементов

3.2. ИК-спектроскопический анализ локальной молекулярной динамики смесей ПВБ с низкомолекулярным ПЭГ

3.3. Влияние молекулярной массы ПЭГ на локальную динамику и ионную проводимость смешанной полимерной матрицы топливного элемента по данным метода ИК-спектроскопии

Глава 4. Релаксационные переходы и совместимость бинарных мембранных смесей полимеров

4.1. Определение степени кристалличности смесей ПВБ и ПВДФ методом ИК-фурье-спектроскопии

4.2. ИК-спектроскопический анализ надмолекулярной структуры бинарной полимерной системы на основе ПВДФ

4.3. Релаксационные переходы и типы локальной молекулярной подвижности в смесях ПВБ и ПВДФ по данным метода ИК-спектроскопии

4.4. Совместимость бинарных смесей ПВДФ / ПВБ

Заключение

Список работ, опубликованных по теме диссертации

Список литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Локальная молекулярная динамика бинарных полимерных систем для материалов разделительных мембран по данным инфракрасной спектроскопии»

Введение

Актуальность темы исследования. Одним из способов модификации физических, физико-химических и механических свойств полимерных материалов считается использование полимерных смесей. Смешивание полимеров позволяет получать уникальные микро- и наноразмерные структуры, которые недоступны при применении однокомпонентных систем. Избирательно изменяя состав полимерной смеси, можно регулировать пористую структуру, морфологию, кристалличность и другие свойства полимерного материала, которые определяют области и условия его применения [1].

В настоящее время широко используются бинарные системы в полимерных мембранах для разделения газов. Они обладают механической прочностью, низкими затратами на электроэнергию, простотой эксплуатации и компактностью [2]. Смеси полимеров для изготовления газоразделительных мембран характеризуются с точки зрения их совместимости, проницаемости и селективности [3].

Ионообменные мембраны находят применение в водоочистке, разделении, коррекции состава пищевых продуктов, используются для проектирования различных электрохимических устройств, таких как топливные элементы, сенсоры и т.д. [4]. В качестве основы для мембран данного типа часто применяют полимеры с функциональными группами на боковых звеньях, ответвляющихся от основной цепи [5-7].

Несмотря на преимущества использования полимерных смесей можно столкнуться с основными проблемами совместимости на молекулярном уровне, что приводит к неудовлетворительным характеристикам мембранного разделения [8]. В связи с этим изучение прогнозирования мембранных свойств разделения и прогнозирование совместимости полимерных компонентов смеси в зависимости от процентного состава представляет интерес.

Изменение функциональных свойств полимерных материалов является важным направлением в физикохимии полимеров [9]. С помощью использования сверхкритических флюидов можно получить модификации полимеров и полимерных смесей, избегая термической обработки. Важная роль сверхкритических флюидов заключается в пластифицирующем воздействии на полимеры, этот эффект связан с понижением температуры стеклования и разрыхляющим действием флюидов. Таким путем можно создавать полимерные смеси со свойствами, недоступными при использовании обычных методов формирования полимеров [10, 11].

Многие физические и химические свойства полимеров и полимерных смесей зависят от типов локальной подвижности макромолекул. Локальная молекулярная подвижность обусловлена гибкостью полимерных цепей и связана с внутренним вращением в макромолекулах, происходящим вокруг простых химических связей. Каждый тип молекулярной подвижности в полимере размораживается при вполне определенной температуре и связан с релаксационным переходом. Релаксационные свойства определяются суммой всех типов движения молекулярных групп, фрагментов цепей макромолекул.

Релаксационные процессы могут быть исследованы различными физическими методами. Изучение релаксационных свойств полимеров и полимерных смесей дает возможность выбора области их практического применения. В частности, метод ИК-фурье-спектроскопии позволяет определять температуры релаксационных переходов и отнести их к определенным релаксаторам конкретного полимера [12]. В диссертационной работе метод ИК-фурье-спектроскопии используется для изучения локальной молекулярной динамики в бинарных смесях полимеров и связанных с ней мембранных характеристик полимерных систем.

Цель работы и задачи исследования. Целью диссертационной работы является исследование методом ИК-спектроскопии локальной молекулярной динамики бинарных полимерных систем для прогнозирования

совместимости, коэффициентов диффузии и проницаемости мембранных материалов.

Для достижения цели работы были решены следующие задачи:

1. Изучение релаксационных процессов в бинарных полимерных системах на основе поливинилбутираля методом ИК-фурье-спектроскопии.

2. Установление связи совместимости, диффузии и проницаемости мембранных полимерных систем по отношению к разделяемым газам со структурой свободного объема по данным ИК-спектроскопии.

3. ИК-спектроскопический анализ локальной молекулярной динамики смешанной матрицы твердого полиэлектролита для топливного элемента.

4. Исследование надмолекулярной структуры полимерной системы на основе полукристаллического полимера методом ИК-спектроскопии.

Научная новизна заключается в том, что:

1. Впервые методом инфракрасной спектроскопии изучена локальная молекулярная динамика бинарных полимерных систем на основе поливинилбутираля.

2. Впервые определены эффективные размеры подвижных элементов свободного объема в смесях полимеров разного процентного состава и установлена их связь с коэффициентами проницаемости и диффузии по отношению к кислороду для мембранного газоразделения методом ИК-спектроскопии.

3. Впервые для бинарных полимерных систем установлена связь между релаксационными переходами и совместимостью.

4. Впервые соотнесены температуры вторичных релаксационных процессов в смешанной матрице полиэлектролита с ионной проводимостью.

5. Впервые определена степень кристалличности смеси полукристаллического полимера с аморфным полимером по ИК-полосам упорядоченности.

6. Впервые использован ИК-спектроскопический метод определения

температуры стеклования полимерной смеси по температурной зависимости

6

структурно-чувствительных полос поглощения полукристаллического полимера.

7. Впервые изучена локальная молекулярная динамика полимерной смеси, модифицированной сверхкритическим диоксидом углерода.

Практическая значимость работы. Полученные результаты экспериментального исследования взаимосвязи структуры бинарных полимерных смесей разного состава и мембранных свойств могут быть использованы при создании новых перспективных материалов для разделительных мембран. Практической ценностью обладает возможность прогнозирования совместимости полимеров по релаксационным свойствам при формировании смешанных полимерных систем. Результаты экспериментального исследования связи ионного транспорта с локальной молекулярной динамикой матриц твердых полимерных электролитов могут быть использованы при изготовлении ионообменных мембран для экологически безопасных топливных элементов.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Определенные методом ИК-фурье-спектроскопии температуры замораживания локальной молекулярной подвижности бинарных полимерных систем позволяют прогнозировать коэффициенты диффузии и проницаемости по отношению к разделяемым газам.

2. Температуры вторичных релаксационных переходов в матрицах твердого полиэлектролита на основе систем поливинилбутираль-низкомолекулярный полиэтиленгликоль связаны с ионной проводимостью в них.

3. Зависимость температур замораживания локальной молекулярной подвижности в смесях поливинилиденфторида с поливинилбутиралем от их процентного состава позволяет характеризовать совместимость этих полимеров.

4. Температурные зависимости структурно-чувствительных ИК-полос

поглощения полукристаллического полимера, входящего в состав бинарной

7

полимерной смеси, позволяют определять температуры стеклования и степень кристалличности смеси.

Достоверность результатов, полученных в диссертационном исследовании, обеспечивается применением современных и широко апробированных экспериментальных методов, современным экспериментальным оборудованием. Полученные результаты хорошо коррелируют с результатами из литературных данных.

Личный вклад автора состоит в планировании и проведении экспериментов, обработке экспериментальных данных, выполнении расчетов, анализе литературных данных.

Апробация работы. Основные результаты были представлены на следующих научных конференциях:

• ХХ, XXI, XXII, XXIII Международные молодежные научные школы «Когерентная оптика и оптическая спектроскопия», Казань, КФУ, 2016-2019 гг.

• Международная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов-2018», Москва, МГУ, 2018 г.

• 13, 14, 15, 16 Международные научные школы «Наука и инновации», Пансионат "Яльчик", Марий-Эл, ПГТУ, 2018-2021 гг.

• Седьмая Всероссийская Каргинская конференция «Полимеры-2017», Москва, МГУ, 2017 г.

• Восьмая Всероссийская Каргинская конференция «Полимеры в стратегии научно-технического развития РФ, Полимеры-2020» Москва, МГУ, 2020 г.

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 10 статей в журналах, рекомендованных Минобрнауки РФ [А1-А10], 4 статьи в сборниках статей [А11-А14], 5 публикаций в сборниках тезисов конференций [А15-А19].

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка цитированной литературы. Диссертационная работа изложена на 108 страницах, содержит 10 таблиц, 43 рисунка. Список цитированной литературы содержит 144 наименования.

ГЛАВА 1. БИНАРНЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ СИСТЕМЫ ДЛЯ МЕМБРАННОГО ГАЗОРАЗДЕЛЕНИЯ

1.1. Полимерные смеси и совместимость полимеров

Наука о полимерах добилась больших успехов за последние несколько десятилетий во многом благодаря разнообразию вновь синтезируемых полимеров. Однако синтез полимеров с новыми химическими структурами не всегда необходим для удовлетворения постоянно растущих требований к полимерам. К тому же синтез новых материалов всегда сопровождается экономическими затратами и длительностью разработок [8]. В настоящее время создание новых полимерных материалов проводят, как правило, не с помощью синтеза новых полимеров, а путем создания смесей известных распространенных полимеров. Метод физического смешивания двух или более существующих полимеров для получения материала с желаемыми свойствами в настоящее время вызывает все больший интерес. Плодотворное применение этой концепции требует систематизации сведений и разработки методов исследования полимерных смесей.

Свойства полимерных смесей определяются в основном смешиваемостью компонентов и структурой, поэтому актуальной является проблема совместимости компонентов смеси [13]. Смеси полимеров могут демонстрировать смешиваемость или разделение фаз и различные уровни смешивания между компонентами смеси (например, частичную смешиваемость). Важным фактором, ведущим к смешиваемости низкомолекулярных материалов, является энтропия, которая очень велика по сравнению с полимерами с высокой молекулярной массой. Этот вклад является причиной того, что смеси растворитель-растворитель предлагают гораздо более широкий диапазон смешиваемости, чем комбинации полимер-растворитель. Диапазон смешиваемых комбинаций, включающих смеси полимер-полимер, намного меньше. Соотношением, определяющим

10

совместимость смеси, состоящей из компонентов 1 и 2, является следующее

[14]:

АСт = АНт-ТА5т, (1)

где Д£т - свободная энергия смешения, АНт - энтальпия и АБт - энтропия смешения. Для того чтобы была достигнута термодинамическая смешиваемость и гомогенность, свободная энергия смешения АСт должна быть отрицательна. Полимеры высокой молекулярной массы характеризуются незначительной комбинаторной энтропией смешивания, таким образом, отрицательная энтальпия смешивания требуется для смешиваемости. Это условие выполняется, когда сильные специфические межмолекулярные взаимодействия существуют между компонентами смеси. В случае умеренных или слабых взаимодействий смешиваемые пары полимеров ограничены, что зависит от температуры и состава. Частичная растворимость приводит к гетерогенной двухфазной структуре, в которой размер диспергированной фазы зависит от нескольких факторов, среди которых отмечаются взаимодействие компонентов и условия смешивания. Хотя большинство пар полимеров не смешиваются или только частично смешиваются, несколько комбинаций имеют хорошие механические, тепловые или другие свойства, которые полезны в определенных приложениях. Такие смеси часто называют совместимыми [15].

Традиционно для оценки смешиваемости в различных системах полимер-полимер используется концепция параметров растворимости Гильдебранда [16-18]. Эти расчетные значения параметров растворимости основаны на экспериментально определенных параметрах растворимости чистых растворителей, суммированных в таблицах Смолла [1]. Теория растворимости основана на концепции, что растворители с такими же параметрами растворимости, как и растворенное вещество, обычно являются хорошими растворителями для растворенного вещества (принцип «подобное

растворяется в подобном»). Обобщенное уравнение выглядит следующим образом [1]:

Р = ^, (2)

где F - постоянная молярного притяжения, щ - количество компонентов типа ¡, F¿ - числовой вклад.

Смолл обнаружил [1], что параметр растворимости растворителя зависит от структуры молекул растворителя, его плотности р и молекулярной массы М:

б = рЩ/М. (3)

Эта формула справедлива и для полимеров. Тогда в формуле (3) имеем следущее: - константа молярного притяжения химических групп в повторяющемся звене полимера, р - плотность полимера при комнатной температуре, М - молекулярная масса повторяющегося звена полимера. Используя эту формулу, можно определить параметр растворимости компонентов полимерной смеси.

Для проверки совместимости в системах полимер-полимер можно рассчитать параметр взаимодействия Хав между полимерами [19]. Такой расчет может быть выполнен согласно формуле:

ХАв = (Уг/ПТ)(бА-бв)2, (4)

в которой бА и бв - параметры растворимости двух полимеров, рассчитанные по формуле (3), Т - температура в градусах Кельвина, Я - газовая постоянная и Уг - сравнительный объем (100 см3/моль). Следовательно, молекулярное смешение двух высокомолекулярных полимеров может происходить только тогда, когда Хав близко к нулю.

Также для предсказания совместимости смеси полимеров, основанной на анализе параметров растворимости (в данном случае под термином «совместимость» имеется в виду термодинамическая совместимость) используется теория Флори и решеточная теория жидкости [20].

Рассмотрим теорию Флори, результаты которой можно суммировать следующим образом:

- отрицательная или небольшая положительная величина параметра взаимодействия Хав способствует совместимости;

- низкий молекулярный вес одного или обоих компонентов смеси также будет способствовать совместимости;

- коэффициенты теплового расширения, разность которых очень мала, являются одним из признаков совместимости. Это одновременно означает, что характеристические температуры должны быть близки.

Параметры растворимости для модельной жидкости рассчитываются по формуле:

Б2 = Та/в, (5)

где Т - температура в градусах Кельвина, а - коэффициент теплового расширения, в - термический коэффициент давления. При давлении в, равном нулю, внутреннее давление (дЕ/дУ)т равно Та/в и для жидкости плотность энергии когезии Б2 равна внутреннему давлению.

Для предсказания совместимости полимеров как в рамках теории Флори, так и с позиции решеточной теории жидкости, необходимо знать точные значения параметров уравнения состояния. При этом крайне важно, чтобы эти параметры для данной пары полимеров были определены из экспериментальных значений р, а и в (плотность, коэффициент теплового расширения, термические коэффициенты давления), полученных при одинаковых значениях температуры и давлении. Можно сделать вывод, что поскольку для неполярных полимеров следует ожидать положительных значений Хав , условиями, способствующими совместимости, являются низкие молекулярные веса и близкие значения температур стеклования.

Энергию когезии Еког определяют как энергию, которая необходима для разрушения всех межмолекулярных контактов в расчете на один моль

этой жидкости. Эта величина тесно связана с мольной теплотой испарения ^НИСп:

Еког = &НИсп - ЯТ. (6)

Следующие величины напрямую связаны с энергией когезии: плотность энергии когезии еког = Еког/У при 298 К и параметр растворимости б = (Еког/У)1/2 = еког1/2 при 298 К. Для низкомолекулярных жидкостей Еког, а, следовательно, еког и б можно рассчитать, используя теплоту парообразования или температурную зависимость давления пара. Однако поскольку полимер нельзя испарить, для определения энергии когезии в случае полимеров используют косвенные методы с привлечением экспериментальных данных о набухании полимеров или растворении их в жидкости с известной плотностью энергии когезии. Использование энергии когезии распространено для предсказания совместимости полимеров [21].

Очень часто пользуются набором величин Смолла [22]. Он показал, что комплексная величина (ЕкогУ(298 К))1/2 = F, названная им мольной константой притяжения, оказывается аддитивной величиной, как для низкомолекулярных, так и для высокомолекулярных соединений. Кроме того, поскольку б2~У2 для каждой жидкости, то легко показать, что

д Ыб/дТр = -а. (7)

Температурная зависимость параметров растворимости может быть оценена по уравнению (7). Хорошим приблизительным правилом является уменьшение 5 на 0,1 (кал/см3)1/2 при увеличении температуры на 25° С. Согласно этому методу, совместимость будет наблюдаться в том случае, если разность параметров растворимости Дб будет мала.

Помимо использования принципов совместимости полимерных смесей на фазовом термодинамическом уровне есть более простые и наглядные способы определения совместимости. Пленки из двух совместимых полимеров должны быть оптически прозрачными и механически прочными. Полимерные образцы, изготовленные из несовместимых полимеров, обычно

мутные и непрозрачные [23]. Даже если добавить небольшое количество второго полимера, несовместимого с первым, это приведет к помутнению полимерных пленок [24]. Но прозрачность пленок не является четким критерием совместимости двух полимеров, поскольку пленка из смеси двух несовместимых или частично совместимых полимеров может быть оптически прозрачной. В частности, очень тонкие пленки, в которых световой пучок проходит только через одну из двух фаз, могут казаться прозрачными. Двухслойная пленка, образованная за счет разделения фаз во время формирования пленки, также может быть прозрачной. Когда показатели преломления двух несовместимых полимеров в смеси близкие, пленка из их смеси может быть оптически прозрачной.

Наиболее распространенным критерием совместимости полимеров является наличие одной температуры стеклования, которая находится между температурами стеклования компонентов [1]. Если разрешающая способность используемого метода измерения температуры стеклования достаточно высока, то наличие одной температуры стеклования указывает на однородность смеси на молекулярной уровне. Иная картина наблюдается для смесей несовместимых полимеров, где происходит фазовое расслоение.

Предложены уравнения, связывающие температуру стеклования Тд смесей совместимых полимеров с их составом. Эти уравнения были выведены из так называемой гипотезы свободного объема или из термодинамических предположений о непрерывности энтропии в смеси. Более общее из этих уравнений принадлежит Каучману и Карашу [25] и выглядит следующим образом:

^ т _ ЖгАСргЫТд^гАСргЫТдг

П 9 = Ш1АСр1+Ш2АСр2 , ( )

где Т9 - температура стеклования смеси, ^ - массовая доля компоненты /, А Ср 1 - разница удельной теплоемкости между жидким и стеклообразным состояниями при Т91. Это уравнение может быть сведено к нескольким

другим уравнениям. Если предположить, что ДСр1 = ДСр2, то выражение примет следующий вид:

1пТд = 1#1\пТд1 + Щ\пТ92, (9)

который был предложен Пошаном [26].

Если значение отношения температур стеклования двух компонент полимерной смеси Тд2/Тд1 находится около единицы, то логарифмическое разложение можно ограничить первым членом и переписать уравнение (8):

79 = ™^91 + Щ792. (10)

Снова предполагая, что ДСр1 = ДСр2, можно найти уравнение Фокса:

1 = ^ + ^ , (11)

гтт гтт гтт ' \ /

1д 1д1 1д2

где w1 и w2 — весовые доли соответствующих компонентов, а Тд, Тд1 и Тд2 -температуры стеклования смеси, компонента 1 и компонента 2 соответственно.

Если вместо равенства Д Ср1 = Д Ср2, что не всегда является хорошим приближением, использовать более общий вариант ДСр1/ДСр2 = к, то получим уравнение, предложенное Утраки [27]:

1п Та = 1 31-2—^2. (12)

9 W1+kW2 у '

В частном случае, когда к=1, получаем уравнение (9). Наконец, с первым членом разложения логарифма в уравнении (8) и при Тд2/Тд1, близким к единице, имеем уравнение Гордона-Тейлора:

т _ щтд1+кщтд2 аз)

9 W1+kW2 , ( )

где к = Д Сп/Д СР2.

Для температур стеклования ряда других совместимых смесей полимеров применяют более сложную зависимость Келли-Бюхе:

Тд = [Тд1 + (КТд2 — Тд)ф2]/[1 + (К — 1)Ф2], (14)

где параметр К - отношение разностей коэффициентов теплового расширения первой и второй компоненты системы выше и ниже температуры стеклования, а ф - объемная доля каждого компонента соответственно.

Существует много методов определения Т9 полимеров, в частности, методы дифференциального термического анализа, термического оптического анализа, диэлектрические и дилатометрические исследования [28, 29]. Также предложены теоретические предсказания совместимости полимеров [30]. В [31] представлена методика качественной оценки технологической совместимости компонентов полимер-полимерных смесей, основанная на использовании метода электронного парамагнитного резонанса. Хорошо известны методы оценки совместимости двух смесей по температуре стеклования [32-34].

Одним из способов проверки совместимости систем полимер-полимер является дилатометрическое исследование температур стеклования смеси [35, 36]. В некоторых работах используют сразу совместимые полимеры [37]. Во многих работах к полимеру добавляется некоторое количество другого полимера в качестве термостабилизатора. Например, к поливинилхлориду (ПВХ) добавляли наночастицы ПВБ в качестве термостабилизатора [38, 39].

1.2. Мембраны на основе бинарных смесей полимеров

Бинарные полимерные смеси являются основными перспективными материалами для газоразделительных мембран. Мембранные технологии и мембраны широко применяются также для сепарации, очистки и концентрирования жидких растворов. В настоящее время активно изучаются баромембранные процессы (микрофильтрация, ультрафильтрация и обратный осмос), где в качестве движущей силы используется разность давлений по разные стороны полимерной мембраны. Изучение мембран на

основе бинарных полимерных систем является актуальной задачей для различных областей науки и техники.

Полимерные мембраны основаны на множестве механизмов разделения и могут использоваться для разделения объектов различного размера. Мембрана - это технологическая перегородка, которая способна селективно пропускать одни частицы, но задерживать другие. Принципиальная схема мембранного процесса представлена на рис. 1.

Рис. 1. Схема мембранного разделения

Чтобы разделить компоненты используется селективная мембрана, через которую определенные компоненты исходной смеси переносятся с более высокой скоростью, чем остальные. Движущей силой может быть градиент давления, разность температур, концентраций, электрических потенциалов с обеих сторон мембраны. При уменьшении пор в мембране уменьшается размер частиц, которые способны перейти через нее и соответственно увеличивается движущая сила, необходимая для преодоления мембраны частицами.

Наиболее важными морфологическими параметрами мембраны являются пористость, размер пор, распределение пор по размерам, шероховатость поверхности, отсечка по молекулярной массе и толщина. Размер пор играет решающую роль в классификации мембран [40]: микрофильтрация (50-500 нм) [41], ультрафильтрация (2-50 нм) [42], нанофильтрация (< 2 нм), обратный осмос (0,3-0,6 нм) и прямой осмос (0,30,6 нм) [43].

Поскольку характеристики мембран напрямую зависят от их морфологии (размера и распределения пор), контроль морфологии является ключевым фактором при изготовлении мембран. Для характеристики морфологических параметров доступно несколько методов. Для начала используется микроскопия, включая сканирующую электронную микроскопию, атомно-силовую микроскопию, конфокальную сканирующую лазерную микроскопию и просвечивающую электронную микроскопию. Основными ограничениями этих методов являются длительное время подготовки образца и выполнение только 2D (поверхностного) анализа [44]. В свою очередь, трехмерная (3D) пористая структура мембраны, включая объемную пористость, извилистость, форму пор и связность, напрямую связаны с характеристиками мембран, используемых в различных приложениях.

Диффузия является основным способом молекулярного транспорта в

плотных (непористых) полимерных мембранах [45]. Этот процесс принято

считать трехэтапным. На первом этапе молекулы газа адсорбируются на

поверхности мембраны с последующей диффузией молекул газа через

полимерную матрицу, а на последнем этапе молекулы газа испаряются с

другой стороны мембраны. Таким образом, в соответствии с сорбционно-

диффузионным механизмом параметр проницаемости зависит от двух

параметров: коэффициента диффузии (О) и коэффициента растворимости (5).

Диффузия малых молекул представляет собой термически активируемый

процесс, который часто описывается следующим уравнением:

19

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Ягфарова Лейсан Рустемовна, 2023 год

Список литературы

1. Пол, Д. Полимерные смеси / Д. Пол, С.М. Ньюмен. - Москва: Изд-во Мир, 1981. - 550 с.

2. Robeson, L.M. Polymer membranes for gas separation / L.M. Robeson // Current Opinion in Solid State and Materials Science. - 1999. - Vol. 4, №. 6. - P. 549-552.

3. Recent applications of polymer blends in gas separation membranes/ H.A. Mannan et al. //Chemical Engineering & Technology. - 2013. - Vol. 36, №. 11. - P. 1838-1846.

4. Ярославцев, А.Б. Мембраны и мембранные технологии / А.Б. Ярославцев - М.: Научный мир, 2013. - 602 с.

5. Conductivity of composite membrane-based poly (ether-ether-ketone) sulfonated (SPEEK) nanofiber mats of varying thickness / J.L. Reyes-Rodriguez et al. // Royal Society of Chemistry advances. - 2016. - Vol. 6, №. 62. - P. 5698656999.

6. Yeager, H.L. Cation and water diffusion in Nafion ion exchange membranes: influence of polymer structure / H.L. Yeager, A. Steck //Journal of the Electrochemical Society. - 1981. - Vol. 128, №. 9. - P. 1880.

7. Ellerbrock, R. H. Functional analysis of soil organic matter as affected by long term manurial treatment/ R.H. Ellerbrock, A. Höhn, J. Rogasik // European Journal of Soil Science. - 1999. - Vol. 50, №. 1. - P. 65-71.

8. Yong, W. F. Recent advances in polymer blend membranes for gas separation and pervaporation / W. F. Yong, H. Zhang // Progress in Materials Science. - 2021. - Vol. 116. - Art.№ 100713.

9. Supercritical fluids in chemistry / E. S. Alekseev et al. // Russian Chemical Reviews. - 2020. - Vol. 89, №. 12. - P. 1337.

10. Muth, O. Polymer modification by supercritical impregnation/ O. Muth, T. Hirth, H. Vogel //The Journal of Supercritical Fluids. - 2000. - Vol. 17, №. 1. - P 65-72.

11. Kikic, I. Supercritical impregnation of polymers / I. Kikic, F. Vecchione // Current Opinion in Solid State and Materials Science. - 2003. - Vol. 7, №. 4-5. - P. 399-405.

12. Камалова, Д. И. Конформационные зонды в изучении локальной подвижности полимеров / Д.И. Камалова, А.Б. Ремизов, М.Х. Салахов.- М.: Физматкнига, 2008.- 160 с.

13. Interaction-structure-property relationships in amorphous polymer blends/ E. Fekete et al. // Polymer Bulletin. - 2000. - Vol. 44, №. 4. - P. 363-370.

14. Robeson, L.M. Polymer blends. A Comprehensive review / L. M. Robeson - Munich: Hanser Publishers, 2007. - 641 p.

15. Effect of molecular interactions on the miscibility and structure of polymer blends / E. Fekete et al. //European Polymer Journal. - 2005. - Vol. 41, №. 4. - P. 727-736.

16. A Bayesian approach to predict solubility parameters / B. Sanchez-Lengeling et al. // Advanced Theory and Simulations. - 2019. - Vol. 2, №. 1. -Art.№ 1800069.

17. Polyvinyl butyral with different acetalization degrees: synthesis and solubility parameters / C. Wang et al. // Journal of Macromolecular Science, Part B. - 2022. - Vol. 61, №. 1. - P. 92-110.

18. Zhu, J. The use of solubility parameters and free energy theory for phase behaviour of polymer-modified bitumen: a review / J. Zhu, R. Balieu, H. Wang // Road Materials and Pavement Design. - 2021. - Vol. 22, №. 4. - P. 757778.

19. David, D.J. Estimation of miscibility of polymer blends using the solubility parameter concept / D. J. David, T.F. Sincock // Polymer. - 1992. - Vol. 33, №. 21. - P. 4505-4514.

20. Sanchez, I. C. Statistical thermodynamics of polymer blends / I. C. Sanchez // Polymer blends. Academic Press. - 1978. Vol. 1. - P. 115-139.

21. White, R. P. Free volume, cohesive energy density, and internal pressure as predictors of polymer miscibility / R. P. White, J. E. G. Lipson // Macromolecules. - 2014. - Vol. 47, №. 12. - P. 3959-3968.

22. Кревелен, Д. В. В. Свойства и химическое строение полимеров / Д. В. В. Кревелен, Ф.Ф. Ходжеванов; пер. с англ. - М.: Химия, 1976. - 416 с.

23. Optical and structural properties of drop-cast PVA/PEG polyblends / J. P. Sharma et al. // Materials Today: Proceedings. - 2021. - Vol. 34. - P. 705709.

24. Domb, A.J. Degradable polymer blends. Screening of miscible polymer s/ A. J. Domb // Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry. -1993. - Vol. 31, №. 8. - P. 1973-1981.

25. Couchman, P.R. A classical thermodynamic discussion of the effect of composition on glass-transition temperatures / P.R. Couchman, F.E. Karasz // Macromolecules. - 1978. - Vol. 11, №. 1. - P. 117-119.

26. Pochan, J. M. Different approach for the correlation of the Tg of mixed amorphous systems / Pochan J. M., Beatty C. L., Pochan D. F. // Polymer. - 1979. - Vol. 20, №. 7. - P. 879-886.

27. Aubin, M. Analysis of the glass transition temperature of miscible polymer blends / M. Aubin, R. E. Prud'Homme // Macromolecules. - 1988. - Vol. 21, №. 10. - P. 2945-2949.

28. Zhang, P.Y. Preparation of poly (vinyl butyral) hollow fiber ultrafiltration membrane via wet-spinning method using PVP as additive / P.Y. Zhang, Y. Wang, Z. Xu et al. // Desalination. - 2011. - Vol. 278. - Р. 186-193.

29. Newman, A. Commentary: considerations in the measurement of glass transition temperatures of pharmaceutical amorphous solids / A. Newman, G. Zografi // Journal of the American Association of Pharmaceutical Scientists. -2020. - Vol. 21, №. 1. - P. 1-13.

30. Su, S. Prediction of the miscibility of PBAT/PLA Blends / S. Su // Polymers. - 2021. - Vol. 13, №. 14. - P. 2339.

31. Исследование совместимости компонентов полимерных смесей методом ЭПР / В. В. Смирнов и др. // Материалы. Технологии. Инструменты.

- 2004. - Т.9. - С.107-110.

32. Couchman, P.R. Compositional variation of glass-transition temperatures. 2. Application of the thermodynamic theory to compatible polymer blends / P.R. Couchman // Macromolecules. - 1978. - Vol. 11. - Р. 1156-1161.

33. Molecular dynamics simulation studies of binary blend miscibility of poly (3-hydroxybutyrate) and poly (ethylene oxide) / H. Yang et al. // Polymer. -2004. - Vol. 45, №. 2. - P. 453-457.

34. Besancon, B. M. Glass transition of miscible binary polymer-polymer thin films / B.M. Besancon, C.L. Soles, P.F. Green // Physical Review Letters. -2006. - Vol. 97, №. 5. - Art.№ 057801.

35. Krause, S. Glass temperatures of mixtures of compatible polymers / S. Krause, N. Roman // Journal of Polymer Science Part A: General Papers. - 1965. -Vol. 3. - Р. 1631-1640.

36. Glass-rubber transition behavior and compatibility of polymer pairs: poly (ethyl acrylate) and poly (methyl methacrylate) / L. H. Sperling et al. // Journal of Applied Polymer Science. - 1970. - Vol. 14, №. 1. - P. 73-78.

37. Yee, A.F. Mechanical properties of mixtures of two compatible polymers / A. F. Yee // Polymer Engineering & Science. - 1977. - Vol. 17. - Р. 213-219.

38. Synergetic effect of poly (vinyl butyral) and calcium carbonate on thermal stability of poly (vinyl chloride) nanocomposites investigated by TG-FTIR-MS / S. Etienne et al. // Journal of thermal analysis and calorimetry. - 2010.

- Vol. 100. - Р. 667-677.

39. Qiu, Y.R. Rheological behavior of poly (vinyl butyral)/polyethylene glycol binary systems/ Y.R. Qiu, W. Ouyang // Materials Science and Engineering: C. - 2012. - Vol. 32. - Р. 167-171.

40. A review of polymeric membranes and processes for potable water reuse/ D.M. Warsinger et al. // Progress in Polymer Science. - 2018. - Vol. 81. -P. 209-237.

41. Pendergast, M.T.M. A review of water treatment membrane nanotechnologies / M.T.M. Pendergast, E. M.V. Hoek // Energy & Environmental Science. - 2011. - Vol. 4, №. 6. - P. 1946-1971.

42. Ulbricht, M. Advanced functional polymer membranes / M. Ulbricht // Polymer. - 2006. - Vol. 47, №. 7. - P. 2217-2262.

43. Tan, X. M. A review on porous polymeric membrane preparation. Part II: production techniques with polyethylene, polydimethylsiloxane, polypropylene, polyimide, and polytetrafluoroethylene / X.M. Tan, D. Rodrigue // Polymers. -2019. - Vol. 11, №. 8. - P. 1310.

44. Tan, X.M. A review on porous polymeric membrane preparation. Part I: production techniques with polysulfone and poly (vinylidene fluoride) / X.M. Tan, D. Rodrigue // Polymers. - 2019. - Vol. 11, №. 7. - P. 1160.

45. Javaid, A. Membranes for solubility-based gas separation applications / A. Javaid // Chemical Engineering Journal. - 2005. - Vol. 112, №. 1-3. - P. 219226.

46. Barrer, R.M. Some properties of diffusion coefficients in polymers / R. M. Barrer // The Journal of Physical Chemistry. - 1957. - Vol. 61, №. 2. - P. 178-189.

47. Мулдер, М. Введение в мембранную технологию / М. Мулдер; пер. с англ.; под ред. С.И. Ямпольского, В.П. Дубяги. - Москва: Мир, 1999. -513 с.

48. Influence of temperature on the upper bound: theoretical considerations and comparison with experimental results/ B.W. Rowe et al. // Journal of Membrane Science. - 2010. - Vol. 360, №. 1-2. - P. 58-69.

49. Ismail, A.F. Gas separation membranes/ A.F. Ismail, K.C. Khulbe, T. Matsuura // Switz. Springer. - 2015. - Vol. 10. - P. 340.

50. Paul, D.R. Reformulation of the solution-diffusion theory of reverse osmosis / D.R. Paul // Journal of membrane science. - 2004. - Vol. 241, №. 2. - P. 371-386.

51. Polyaniline nanofiber gas sensors by direct-write electrospinning / D. Chen et al. // 2011 IEEE 24th International Conference on Micro Electro Mechanical Systems. - IEEE, 2011. - P. 1369-1372.

52. Preparation and properties of PVDF/PVA hollow fiber membranes / N. Li et al. // Desalination. - 2010. - Vol. 250. - P. 530-537

53. Choi, J. H. Fabrication and characterization of multi-walled carbon nanotubes/polymer blend membranes / J.H. Choi, J. Jegal, W.N. Kim // Journal of Membrane Science. - 2006. - Vol. 284. - P. 406-415.

54. Yan, L. Preparation of poly (vinylidene fluoride) ultrafiltration membrane modified by nano-sized alumina (Al2O3) and its antifouling research / L. Yan, Y.S. Li, C.B. Xiang // Polymer. - 2005. - Vol. 46. - P. 7701-7706.

55. Chi, L. Modeling and optimizing the performance of PVC/PVB ultrafiltration membranes using supervised learning approaches / L. Chi, J. Wang, T. Chu et al. // RSC Advances. - 2016. - Vol. 6. - P. 28038-28046.

56. Брык, М.Т. Ультрафильтрация / М.Т. Брык, Е.А. Цапюк. - Киев: Наукова думка, 1989. - 288 с.

57. Solution casting blending: an effective way for tailoring gas transport and mechanical properties of poly (vinyl butyral) and Pebax2533 / G. Clarizia et al. // The Journal of Physical Chemistry C. - 2019. - Vol. 123, №. 17. - P. 1126411272.

58. Corrado, T. Macromolecular design strategies toward tailoring free volume in glassy polymers for high performance gas separation membranes / T. Corrado, R. Guo // Molecular Systems Design & Engineering. - 2020. - Vol. 5, №. 1. - P. 22-48.

59. Free volume and transport properties in highly selective polymer membranes / C. Nagel et al. // Macromolecules. - 2002. - Vol. 35, №. 6. - P. 2071-2077.

60. Structure dependence of water vapor permeation in polymer nanocomposite membranes investigated by positron annihilation lifetime spectroscopy / J. Fan et al. // Journal of Membrane Science. - 2018. - Vol. 549. -P. 581-587.

61. Gas permeation properties, physical aging, and its mitigation in high free volume glassy polymers / Z.X. Low et al. // Chemical Reviews. - 2018. - Vol. 118, №. 12. - P. 5871-5911.

62. Physicochemical surface properties of bacterial cellulose/polymethacrylate nanocomposites: An approach by inverse gas chromatography / M. Faria et al. // Carbohydrate Polymers. - 2019. - Vol. 206. -P. 86-93.

63. Free volume investigation of polymers of intrinsic microporosity (PIMs): PIM-1 and PIM1 copolymers incorporating ethanoanthracene units / T. Emmler et al. // Macromolecules. - 2010. - Vol. 43, №. 14. - P. 6075-6084.

64. Resonant soft X-ray scattering for polymer materials / F. Liu, M. A. Brady, C. Wang // European Polymer Journal. - 2016. - Vol. 81. - P. 555-568.

65. Molecular dynamics study of a polymeric reverse osmosis membrane / E. Harder et al. // The Journal of Physical Chemistry B. - 2009. - Vol. 113, №. 30. - P. 10177-10182.

66. Bur, A. J. Temperature dependence of fluorescent probes for applications to polymer materials processing / A.J. Bur, M.G. Vangel, S.Roth // Applied Spectroscopy. - 2002. - Vol. 56, №. 2. - P. 174-181.

67. Veksli, Z. ESR spectroscopy for the study of polymer heterogeneity / Z. Veksli, M. Andreis, B. Rakvin // Progress in polymer science. - 2000. - Vol. 25, №. 7. - P. 949-986.

68. Jean, Y. C. Positron annihilation spectroscopy for chemical analysis: a novel probe for microstructural analysis of polymers / Y.C. Jean // Microchemical Journal. - 1990. - Vol. 42, №. 1. - P. 72-102.

69. Antifouling property improvement of poly (vinyl butyral) ultrafiltration membranes through acid treatment / X. Ma et al. // Separation and purification technology. - 2007. - Vol. 54, №. 2. - P. 220-226.

70. Preparation and hydrophilicity study of poly (vinyl butyral)-based ultrafiltration membranes / F. Shen et al. // Journal of membrane science. - 2005. -Vol. 265, №. 1-2. - P. 74-84.

71. Studies on fouling and gel polarisation aspects of polyvinyl butyral blended cellulose acetate ultrafiltration membrane by resistance model approach/ A. K. Ghosh et al. // Indian Journal of Chemical Technology. - 2000. - Vol. 7, №. 2. - P. 55-60.

72. Mechanical properties of recycled plasticized PVB/PVC blends / M. Tupy et al. // International Journal of Chemical and Molecular Engineering. -2014. - Vol. 8, №. 9. - P. 981-986.

73. Organic-inorganic hybrid nanocomposite-based gas sensors for environmental monitoring / Kaushik A. et al. // Chemical reviews. - 2015. - Vol. 115, №. 11. - P. 4571-4606.

74. Electrospun polyvinyl butyral/berberine membranes for antibacterial air filtration / M. Qin et al. // Materials Letters: X. - 2021. - Vol. 10. - Art.№ 100074.

75. A PVDF/PVB composite UF membrane improved by F-127-wrapped fullerene for protein waste-water separation / G.E. Chen et al. // RSC advances. -2016. - Vol. 6, №. 87. - P. 83510-83519.

76. Peng, Y. Compatibility research on PVC/PVB blended membranes / Y. Peng, Y. Sui // Desalination. - 2006. - Vol. 196, №. 1-3. - P. 13-21.

77. Yan, L. Development of a new polymer membrane—PVB/PVDF blended membrane / L. Yan, J. Wang // Desalination. - 2011. - Vol. 281. - P 455461.

78. Polyvinyl butyral-based thin film polymeric electrolyte for dyesensitized solar cell with long-term stability / K.F. Chen et al. // International

Journal of Electrochemical Science. - 2013. - Vol. 8. - P. 3524-3539.

101

79. Conductive performances of solid polymer electrolyte films based on PVB/LiClO4 plasticized by PEG200, PEG400 and PEG600 / Y. Li et al. // Journal of Power Sources. - 2009. - Vol. 187, №. 2. - P 305-311.

80. A novel hybrid quasi-solid polymer electrolyte based on porous PVB and modified PEG for electrochromic application / W. Wang et al. // Organic Electronics. - 2018. - Vol. 56. - P. 268-275.

81. Lin, Q. Highly sensitive and ultrafast response surface acoustic wave humidity sensor based on electrospun polyaniline/poly (vinyl butyral) nanofibers / Q. Lin, Y. Li, M. Yang //Analytica Chimica Acta. - 2012. - Vol. 748. - P. 73-80.

82. A novel immunosensor based on immobilization of hepatitis B surface antibody on platinum electrode modified colloidal gold and polyvinyl butyral as matrices via electrochemical impedance spectroscopy / D. Tang et al. // Bioelectrochemistry. - 2004. - Vol. 65, №. 1. - P. 15-22.

83. A reference electrode based on polyvinyl butyral (PVB) polymer for decentralized chemical measurements / T. Guinovart et al. // Analytica Chimica Acta. - 2014. - Vol. 821. - P. 72-80.

84. Electrochemical characteristics of a platinum electrode modified with a matrix of polyvinyl butyral and colloidal Ag containing immobilized horseradish peroxidase / R. Yuan et al. // Analytical and Bioanalytical Chemistry. - 2005. -Vol. 381, №. 3. - P. 762-768.

85. Liu, J. Crystallization kinetical and morphological peculiarities in binary crystalline/crystalline polymer blends / J. Liu, B. J. Jungnickel // Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics. - 2007. - Vol. 45, №. 15. - P. 19171931.

86. Microstructure of melt-miscible, semicrystalline polymer blends / S. Talibuddin et al. // Macromolecules. - 1996. - Vol. 29, №. 23. - P. 7527-7535.

87. Analysis of permeability; solubility and diffusivity of carbon dioxide; oxygen; and nitrogen in crystalline and liquid crystalline polymers / S. Kanehashi et al. // Journal of Membrane Science. - 2010. - Vol. 365, №. 1-2. - P. 40-51.

88. Mo, Z. The degree of crystallinity in polymers by wide-angle x-ray diffraction (WAXD) / Z. Mo, H. Zhang // Journal of Macromolecular Science, Part C: Polymer Reviews. - 1995. - Vol. 35, №. 4. - P. 555-580.

89. Hedenqvist, M. Diffusion of small-molecule penetrants in semicrystalline polymers / M. Hedenqvist, U.W. Gedde // Progress in Polymer Science. - 1996. - Vol. 21, №. 2. - P. 299-333.

90. Paul, D.R. Polymeric Gas Separation Membranes / D.R. Paul, Y.P. Yampol'skii. - CRC Press: Boca Raton, FL, 1994 - P. 466.

91. Solubility of gases in amorphous polyethylene / J.L. Budzien et al. // Macromolecules. - 1998. - Vol. 31, №. 10. - P. 3368-3371.

92. Vieth, W. Transport properties and their correlation with the morphology of thermally conditioned polypropylene / W. Vieth, W.F. Wuerth // Journal of Applied Polymer Science. - 1969. - Vol. 13, №. 4. - P. 685-712.

93. Drioli, E. Fontananova, E. Comprehensive Membrane Science and Engineering / E. Drioli, L. Giorno - Elsevier: Amsterdam, The Netherlands, 2017 - P.445.

94. Giannetti, E. Semi-crystalline fluorinated polymers / E. Giannetti // Polymer International. - 2001. - Vol. 50, №. 1. - P. 10-26.

95. Nanocomposites for improved physical durability of porous PVDF membranes / C.Y. Lai et al. // Membranes. - 2014. - Vol. 4, №. 1. - P. 55-78.

96. Lovinger, A. J. Poly (vinylidene fluoride) / A.J. Lovinger // Developments in crystalline polymers- 1982. - Vol. 1 - P. 195-273.

97. Иванчев, С. С. Полимерные мембраны для топливных элементов: получение, структура, модифицирование, свойства / С. С. Иванчев, С. В. Мякин // Успехи химии. - 2010. - Т. 79, №. 2. - С. 117-134.

98. Ameduri, B. From vinylidene fluoride (VDF) to the applications of VDF-containing polymers and copolymers: recent developments and future trends / B. Ameduri // Chemical Reviews. - 2009. - Vol. 109, №. 12. - P. 6632-6686.

99. Zhang, Q.M. Giant électrostriction and relaxor ferroelectric behavior in electron-irradiated poly (vinylidene fluoride-trifluoroethylene) copolymer / Q. M. Zhang, V. Bharti, X. Zhao // Science. - 1998. - Vol. 280, №. 5372. - P. 21012104.

100. Enhanced breakdown strength of multilayered films fabricated by forced assembly microlayer coextrusion / M. Mackey et al. // Journal of Physics D: Applied Physics. - 2009. - Vol. 42, №. 17. - P. 175304.

101. An electrospun poly (vinylidene fluoride) nanofibrous membrane and its battery applications / S.W. Choi et al. // Advanced Materials. - 2003. - Vol. 15, №. 23. - P. 2027-2032.

102. Nalwa, H.S. Ferroelectric Polymers / H.S. Nalwa - CRC Press: New York, USA, 1995 - P. 912.

103. Study on the membrane formation mechanism of PVDF/PVDF-CTFE blends / Gu J. et al. //Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers. -2023. - Art.№ 104655.

104. Dhatarwal, P. Tunable ß-phase crystals, degree of crystallinity, and dielectric properties of three-phase PVDF/PEO/SiO2 hybrid polymer nanocomposites / P. Dhatarwal, R. J. Sengwa // Materials Research Bulletin. -2020. - Vol. 129. - Art.№ 110901.

105. Effect of modified PVDF hollow fiber submerged ultrafiltration membrane for refinery wastewater treatment / E. Yuliwati et al. //Desalination. -2011. - Vol. 283. - P. 214-220.

106. Goh, P. S. Advances in nanocomposite membranes / P.S. Goh, A.F. Ismail // Membranes. - 2021. - Vol. 11, №. 3. - P. 158.

107. Fabrication of PVDF-HFP-based microporous membranes by the tape casting method as a separator for flexible Li-ion batteries / P. Chaturvedi et al. // Bulletin of Materials Science. - 2021. - Vol. 44. - P. 1-7.

108. Studies on the electrostatic effects of stretched PVDF films and nanofibers / Y. Lin et al. //Nanoscale Research Letters. - 2021. - Vol. 16, №. 1. -P. 79.

109. Wearable transparent PVDF transducer for photoacoustic imager in body sensor network / Y.H. Liu et al. // 2020 IEEE International Ultrasonics Symposium (IUS). - IEEE, 2020. - P. 1-3.

110. Камалова, Д. И. Сочетание метода конформационных зондов и генетического алгоритма для анализа вторичных релаксационных переходов поливинилбутираля / Д.И. Камалова, Э.Р. Шаймухаметова, М.Х. Салахов // Ученые записки Казанского университета. Серия Физико-математические науки. - 2013. - Т. 155, №. 1. - C.78-84.

111. Kamalova, D. I. A study of local crankshaft-type mobility in vitreous polyvinyl chloride and polyacrylonitrile by the method of conformational probes / D.I. Kamalova, I.M. Kolyadko, A.B. Remizov // Russian Journal of Physical Chemistry A, Focus on Chemistry. - 2009. - Vol. 83, №. 13. - P. 2278-2282.

112. Дехант, И. Инфракрасная спектроскопия полимеров / И. Дехант, Р. Данц, В. Киммер и др.; пер. с нем. Э.Ф. Олейник - Химия, 1976. - 472 с.

113. Polymer synthesis and processing using supercritical carbon dioxide / A.I. Cooper // Journal of Materials Chemistry. - 2000. - Vol. 10, №. 2. - P. 207234.

114. Phelps, C. L. Past, present, and possible future applications of supercritical fluid extraction technology / C. L. Phelps, N.G. Smart, C.M. Wai // Journal of Chemical Education. - 1996. - Vol. 73, №12. - P. 1163.

115. Noyori, R. Supercritical fluids: introduction / R. Noyori // Chemical reviews. - 1999. - Vol. 99, №2. - P. 353-354.

116. Gurina, D. L. A molecular insight into poly (methyl methacrylate) impregnation with mefenamic acid in supercritical carbon dioxide: A computational simulation / D.L. Gurina, Y.A. Budkov, M.G. Kiselev // Journal of Molecular Liquids. - 2021. - Vol. 337. - Art. № 116424.

117. Possibility of dopant morphology control in the process of polymer impregnation with pharmaceuticals in a supercritical CO2 medium / R.D. Oparin et al. // Journal of Molecular Liquids. - 2021. - Vol. 330. - Art.№ 115657.

118. Проблема быстрого ионного транспорта в твердых полимерных электролитах / Жуковский В. М. и др. // Российский химический журнал. -2001. - Т. 45, №4. - С. 35-43.

119. Тимонов, А.М. Твердые полимерные электролиты: структура, свойства и применение / А.М. Тимонов // Соросовский образовательный журнал. - 2000. - Т. 6, № 8. - С. 69-75.

120. Дамаскин, Б.Б. Электрохимия: учеб. для вузов / Б.Б. Дамаскин, О.А. Петрий, Г.А. Цирли. - М.: Химия, 2001. - 624 с.

121. Малышкина, И. А. Диэлектрические спектры и эффекты проводимости в сульфированном политетрафторэтилене (Nafion) в ненабухшем состоянии / И.А. Малышкина, С.Е. Бурмистров // Вестник Московского университета. Серия 3. Физика. Астрономия. - 2006. - № 2. - С. 54-57.

122. Rieberer, S. Analytical electron microscopy of nafion ion exchange membranes / S. Rieberer, K.H. Norian // Ultramicroscopy. - 1992. - Vol. 41, № 13. - P. 225-233.

123. Камалова, Д.И. Мембранные полимерные материалы и локальная молекулярная динамика: монография / Д.И. Камалова, А.Б. Ремизов, М.Х. Салахов. - К.: Изд-во «Фэн» АН РТ, 2017. - 144 с.

124. Goswami, A. Study of self-diffusion of monovalent and divalent cations in Nafion-117 ion-exchange membrane / A. Goswami, A. Acharya, A. K. Pandey // The Journal of Physical Chemistry B. - 2001. - Vol. 105, №. 38. - P. 9196-9201.

125. In situ rehydration of perfluorosulphonate ion-exchange membrane studied by AFM / P. J. James et al. // Polymer. - 2000. - Vol. 41, №. 11. - P. 4223-4231

126. Modification of ion exchange membrane surface by plasma process: I. H+ ion perm selective membrane from Nafion for redox flow battery / Z. Ogumi et al. // Journal of the Electrochemical Society. - 1990. - Vol. 137, №. 5. - P. 1430.

127. Gierke, T. D. The morphology in nafion perfluorinated membrane products, as determined by wide and small angle x-ray studies / T.D. Gierke, G.E. Munn, F.C. Wilson // Journal of Polymer Science: Polymer Physics Edition. -1981. - Vol. 19, №. 11. - P. 1687-1704.

128. Weber, A.Z. Proton exchange membrane fuel cells / A.Z. Weber, S. Balasubramanian, P.K. Das // Advances in Chemical Engineering. - Academic Press, 2012. - Vol. 41. - P. 65-144.

129. Emerging chitosan and cellulose green materials for ion exchange membrane fuel cell: a review / S.A. Muhmed et al. // Energy, Ecology and Environment. - 2020. - Vol. 5, №. 2. - P. 85-107.

1 ^

130. Materials chemistry communications. C Nuclear magnetic resonance spectroscopic study of plasticization in solid polymer electrolytes/ M. Forsyth et al. // Journal of Materials Chemistry. - 1994. - Vol. 4, №. 7. - P. 1149-1151.

131. Effect of PEG as a plasticizer on the electrical and optical properties of polymer blend electrolyte MC-CH-LiBF4 based films/ H.T. Ahmed et al. // Results in Physics. - 2019. - Vol. 15. - Art.№ 102735.

132. Effect of TiO2 nano-filler and EC plasticizer on electrical and thermal properties of poly (ethylene oxide)(PEO) based solid polymer electrolytes / K. Vignarooban et al. // Solid State Ionics. - 2014. - Vol. 266. - P. 25-28.

133. Progress in nitrile-based polymer electrolytes for high performance lithium batteries / P. Hu et al. // Journal of Materials Chemistry A. - 2016. - Vol. 4, №. 26. - P. 10070-10083

134. Properties and morphology studies of proton exchange membranes based on cross-linked sulfonated poly (ether ether ketone) for electrochemical application: effect of cross-linker chain length / M. Kumari et al. // Solid State Ionics. - 2018. - Vol. 316. - P. 75-84.

135. Kelley, F. N. Viscosity and glass temperature relations for polymer-diluent systems / F. N. Kelley, F. Bueche // Journal of Polymer Science. - 1961. -Vol. 50, №. 154. - P. 549-556.

136. Тугов, И. И. Химия и физика полимеров / И.И. Тугов. - Рипол Классик, 1989. - 432 c.

137. Mohammadi, B. Effect of tensile strain rate and elongation on crystalline structure and piezoelectric properties of PVDF thin films / B. Mohammadi, A.A. Yousefi, S.M. Bellah // Polymer Testing. - 2007. - Vol. 26, №. 1. - P. 42-50.

138. Benz, M. Determination of the crystalline phases of poly (vinylidene fluoride) under different preparation conditions using differential scanning calorimetry and infrared spectroscopy / M. Benz, W.B. Euler // Journal of Applied Polymer Science. - 2003. - Vol. 89, №. 4. - P. 1093-1100.

139. Макаревич, Н.И. Кристаллические формы поливинилиден-фторида и их проявление в инфракрасном спектре / Н.И. Макаревич // Журнал прикладной спектроскопии. - 1965. - Т.2, № 4. - С. 341-345.

140. Кочервинский, В.В. Структура и свойства блочного поливинилиденфторида и систем на его основе / В.В. Кочервинский // Успехи химии. - 1996. - Т. 65, № 10. - С.936-987

141. Gasmi, A. Mechanical relaxations and transitions in poly (vinylidene fluoride) PVDF / A. Gasmi, M. Gouasmia, S. Etienne // Solid State Phenomena. -Trans Tech Publications Ltd, 2006. - Vol. 115. - P. 151-156.

142. Relaxation dynamics of poly (vinylidene fluoride) studied by dynamical mechanical measurements and dielectric spectroscopy / V. Sencadas et al. // The European Physical Journal E. - 2012. - Vol. 35, №. 5. - P. 1-11.

143. Krutphun, P. Thermal and crystallization characteristics of poly (trimethylene terephthalate)/poly (ethylene naphthalate) blends / P. Krutphun, P. Supaphol // European Polymer Journal. - 2005. - Vol. 41, №. 7. - P. 1561-1568.

144. Mushtaq, A. Effect of glass transition temperature in enhanced polymeric blend membranes / A. Mushtaq, H.B. Mukhtar, A.M. Shariff // Procedia Engineering. - 2016. - Vol. 148. - P. 11-17.