Структура транспортных каналов и электрохимические свойства модифицированных ионообменных мембран тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.05, кандидат химических наук Черняева, Мария Александровна

• Черняева, Мария Александровна
• кандидат химических наук
• 2010

Оглавление диссертации кандидат химических наук Черняева, Мария Александровна

Введение.

1 Взаимосвязь транспортных и структурных свойств модифицированных ионообменных мембран.

1.1 Структурная организация ионообменных мембран и ее влияние на транспортные свойства.

1.2 Состояние воды в мембранах.

1.3 Методы исследования структуры мембранных материалов.

1.4 Модельные подходы к определению структурных параметров ионообменных мембран.

1.5 Модифицирование ионообменных мембран.

1.5.1 Модифицирование органическими веществами.

1.5.2 Модифицирование электроактивными полимерами.

1.5.3 Композиционные материалы.

1.5.4 Гибридные материалы.

1.5.5 Получение металлокомпозитов на основе перфторированных мембран и дисперсии платины.

2 Объекты и методы экспериментального исследования.

2.1 Объекты исследования и их физико-химические характеристики.

2.2 Методы исследования электротранспортных характеристик.

2.3 Метод контактной эталонной порометрии для исследования структуры мембран.

3 Структурные и транспортные характеристики мембранных материалов.

3.1 Влияние природы полимерной матрицы на структуру транспортных каналов в мембранах.

3.2 Особенности структурной организации композиционных волокнистых мембран Поликон.

3.3 Влияние пористой структуры на селективность ионообменных мембран.

4 Модифицированные перфторированные мембраны.

4.1 Влияние технологии изготовления и способов кондиционирования на распределение воды в структуре перфторированных мембран

4.2 Роль армирующей ткани в формировании транспортных каналов

4.3 Влияние органических растворителей на структурные характеристики и пути протекания тока в перфторированных мембранах.

4.4 Композитные мембраны на основе МФ-4СК и полианилина.

4.4.1 Объёмное модифицирование.

4.4.2 Поверхностное модифицирование.

4.5 Гибридные мембраны на основе мембран МФ-4СК и кислого фосфата циркония.

5 Получение и характеризация композитов на основе мембраны

МФ-4СК и дисперсии платины.

5.1 Синтез платины в матрице перфторированной мембраны

МФ-4СК.

5.2 Изучение морфологии поверхности композитных мембран МФ-4СКЯЧ.

5.3 Распределение воды в структуре металлополимерных композитов.

5.4 Электротранспортные свойства композитов МФ-4СКЛЧ.

5.5 Общие закономерности в изменении структурных характеристик перфторированных мембран при введении в полимерную матрицу различных модифицирующих компонентов.

Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Структура транспортных каналов и электрохимические свойства модифицированных ионообменных мембран»

Актуальность темы. В настоящее время интенсивно ведутся работы по синтезу мембран новых поколений и модифицированию ионообменных мембран с целью получения материалов с более совершенной структурной организацией, более широкими функциональными возможностями или с заданными свойствами. Модифицирование неорганическими добавками проводит к получению образцов, обладающих высокой селективностью, термостабильностью, гидрофильностью, каталитическими свойствами. Введение модификаторов органической природы приводит к получению композитов, которые обладают необходимыми гидрофильными свойствами, ионной и электронной проводимостью, высокой селективностью. Особенно перспективным является получение модифицированных перфторированных мембран для использования в топливных элементах, электролизерах и других электрохимических устройствах. Целью модифицирования в данном случае является сохранение стабильных физико-химических характеристик и достаточно высокой проводимости мембран при повышенных температурах за счет введения гидрофильных компонентов и полианилина в матрицу мембраны, а нанесение каталитического слоя платины на поверхность протоно-проводящей мембраны облегчает процессы массопереноса в мембранно-электродном блоке топливного элемента.

Для выбора оптимальных условий модифицирования необходима информация о структурных характеристиках различных модификаций мембранных материалов, поскольку структура транспортных каналов в мембранах оказывает определяющее влияние на процессы переноса. Изучение распределения воды в структурных полостях полимеров имеет фундаментальное значение, так как даёт важную информацию для понимания механизмов переноса. Однако до сих пор даже в ионообменных мембранах не выявлена взаимосвязь характеристик пористой структуры и таких важнейших свойств как селективность, электропроводность, диффузионная и электроосмотическая проницаемость. Для модифицированных мембран эти вопросы практически не исследованы. В связи с этим выявление закономерностей в изменении структуры мембран является актуальным, как для оптимизации условий модифицирования, так и для прогнозирования возможных изменений в транспортных свойствах мембран под влиянием модифицирующих добавок разной природы.

Цель работы: Систематическое исследование структурных характеристик различных модификаций ионообменных мембран для выявления их взаимосвязи с основными транспортными свойствами, получение и характе-ризация металлокомпозита на основе перфторированной мембраны и дисперсии платины.

В связи с этим были поставлены следующие задачи:

• Изучение методом контактной эталонной порометрии структурных характеристик мембранных материалов разного типа в зависимости от условий их изготовления, природы полимерной матрицы, способа пред-подготовки и метода модифицирования и выявление структурных параметров, с помощью которых можно прогнозировать транспортные свойства мембран.

• Систематическое изучение структурных характеристик перфторирован-ных мембран МФ-4СК в зависимости от технологии изготовления полимера, условий предподготовки, природы модифицирующих компонентов (электроактивных полимеров, неорганических ионообменников, дисперсии металла) и выявление взаимосвязи между содержанием воды в поро-вом пространстве мембраны и явлениями переноса ионов, воды и электролита.

• Получение гибридных материалов на основе мембраны МФ-4СК и дисперсии платины, изучение электротранспортных свойств и морфологических особенностей полученных металлокомпозитов.

Научная новизна. В результате систематического исследования структурных характеристик перфторированных мембран, модифицированных органическими и неорганическими компонентами, выявлены особенности их структурной организации после введения полианилина, кислого фосфата циркония и дисперсии платины. При исследовании гидрофобно-гидрофильных свойств композиционных мембран Поликон на основе ионо-обменника и волокна установлено явление инверсии ионогенных групп относительно полимерных цепей. Впервые получен металлокомпозит путем восстановления платины в мембране МФ-4СК в присутствии боргидрида натрия, для которого обнаружен особый характер вольтамперных кривых. На основании анализа порометрических кривых мембран разных модификаций предложена модель перфторированной мембраны, включающая размеры транспортных каналов с эффективными радиусами от 1 до 105 нм.

Практическая значимость. Полученный комплекс структурных характеристик мембранных материалов в зависимости от условий их изготовления, природы полимерной матрицы, способа предподготовки, метода модифицирования и типа модификатора использован в ОАО «Пластполимер» и на кафедре ГОУ ВПО КубГУ для оценки эффективности модифицирования пер-фторированных ионообменных мембран, что подтверждено соответствующими актами (Приложение А, Приложение Б). На основании анализа структуры транспортных каналов ряда мембран сделано заключение о целесообразности их использования в различных процессах, в частности, рекомендовано применение целлофановых мембран для эффективной деминерализации щелочных почвенных экстрактов без потерь гумусовых веществ. Полученная информация о равновесных и транспортных свойствах композитных волокнистых ионообменных мембран Поликон использована в Саратовском государственном университете для оптимизации технологических условий изготовления этих материалов (Приложение В). Обоснован выбор условий получения металлокомпозитов с распределением наноразмерных частиц платины на поверхности и в объёме мембраны без существенного изменения ее гидрофильных и транспортных свойств путем химического восстановления платины в мембране МФ-4СК.

Положения, выносимые на защиту:

1. Результаты исследования структурных и транспортных характеристик различных типов полимерных материалов для баро- и электромембранных процессов, структурные параметры, с помощью которых можно прогнозировать электротранспортные свойства и селективность мембран.

2. Установленные закономерности влияния технологических условий изготовления композиционных мембран «Поликон» на основе фенолсульфо-катионитовой полимерной матрицы и полиакрилонитрильного- волокна на их гидрофобно-гидрофильные свойства.

3. Комплекс структурных и транспортных характеристик перфторирован-ных мембран в зависимости от условий их изготовления, способа пред-подготовки, присутствия армирующих волокон, воздействия органических растворителей.

4. Особенности структурных характеристик перфторированных мембран, модифицированных полианилином, кислым фосфатом циркония и дисперсией платины.

5. Условия получения металлокомпозитов на основе МФ-4СК с распределением наноразмерных частиц платины на поверхности и в объёме мембраны и комплекс их электротранспортных характеристик.

6. Модель перфторированной мембраны, включающая объем транспортных каналов с эффективными радиусами от 1 до 105 нм.

Представленные в диссертации исследования поддержаны грантами

Российского фонда фундаментальных исследований: № 08-03-90031-Бел-а (2008-2009); № 10-08-00758-а (2010-2012) и Минобрнауки РФ П1359.

Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю доктору химических наук, профессору Кононенко H.A. за постановку задачи и руководство работой в процессе её выполнения, доктору химических наук; профессору Березиной Н.П. за постоянное внимание к настоящей работе, помощь в обсуждении результатов экспериментов; сотрудникам лаборатории мембранного материаловедения к.х.н. Деминой O.A., к.х.н. Шкирской С.А. и аспиранту Долгополову C.B. за помощь в измерении транспортных характеристик мембран; к.х.н., зав. отделом фторполимеров ОАО «Пластполимер» Тимофееву C.B. за предоставление образцов перфторированных мембран. 8

Заключение диссертации по теме «Электрохимия», Черняева, Мария Александровна

выводы

1. Методом контактной эталонной порометрии в идентичных условиях эксперимента выполнены систематические исследования структуры различных материалов для баро- и электромембранных процессов: инертных, ультрафильтрационных, ионообменных, композитных и гибридных мембран. Получен комплекс структурных характеристик мембран в зависимости от условий их изготовления и природы полимерной матрицы. На основании исследования порометрических кривых предложен набор параметров пористой структуры (максимальное влагосодержание мембраны или максимальная пористость, доля гелевых или микро- и мезопор, расстояние между фиксированными группами на внутренней межфазной поверхности и объемная доля свободной воды в мембране), определяющий основные транспортные свойства мембран (электроосмотическую проницаемость, селективность, удельную электропроводность, диффузионную проницаемость).

2. Установлено влияние технологических параметров изготовления перфторированных мембран и способов их предподготовки на структурные параметры. Показано, что следствием введения армирующих волокон является появление неоднородностей с эффективным радиусом порядка 10000 нм и возрастание объема свободной воды в 1,5-2 раза. Выполнена количественная оценка изменения размеров транспортных каналов после выдерживания мембран в этиленгликоле, диметилацетамиде, этиловом спирте и кипячении в воде: возрастание максимальной пористости и объема свободной воды в мембранах составляет при этом в среднем 50, 40, 30 и 10% соответственно.

3. Выявлены специфические особенности влияния на структурную организацию перфторированной мембраны полианилина и кислого фосфата циркония. Установлено, что пути переноса ионов и воды в композитных мембранах на основе МФ-4СК и полианилина определяются не только структурой транспортных каналов в мембране, но также геометрией и состоянием цепей полианилина. При модифицировании мембраны МФ-4СК неорганическим ионообменником наиболее существенными структурными эффектами являются увеличение общей пористости мембран и уменьшение расстояния между функциональными группами. Обнаружено, что все исследованные модифицирующие добавки вызывают изменение объема транспортных каналов с эффективным радиусом пор около 50 нм по сравнению с базовой мембраной МФ-4СК. Установлена корреляция между структурными параметрами и транспортными свойствами модифицированных мембран.

4. Проведено исследование кинетики диффузионных процессов в ходе химического восстановления платины в мембране МФ-4СК и обоснован выбор условий получения гибридных нанокомпозитов с равномерным распределением платины на одной поверхности мембраны МФ-4СК. Определены размеры частиц металлической платины и фактор шероховатости поверхности мембраны, которые составляют 25-30 нм и 200 см"Р1/см соответственно. При изучении поляризационных явлений установлено, что параметры вольт-амперной характеристики зависят от ориентации мембраны к потоку протонов, присутствие платины на поверхности мембраны приводит к увеличению потенциала перехода системы в сверхпредельное состояние и вызывает осцилляции на вольтамперной кривой.

5. В результате обобщения экспериментальных данных и анализа по-рометрических кривых перфторированных мембран разных модификаций предложенная модель перфторированной мембраны, включающая объемы транспортных каналов с эффективными радиусами от 1 до 10э нм, позволяющая прогнозировать возможные изменения в структурных характеристиках и транспортных свойствах мембран под влиянием модифицирующих добавок разной природы, а также оценить перспективность использования модифицированных перфторированных мембран в различных электрохимических устройствах.

Список литературы диссертационного исследования кандидат химических наук Черняева, Мария Александровна, 2010 год

1. Андреев, В.Н. Изучение структуры композитных плёнок нафион-полианилин-частицы Pd методом просвечивающей электронной микроскопии / В.Н. Андреев, В.В. Матвеев, С.А. Писарев // Электрохимия.- 2006,— Т. 42, №9.— С.1082-1085.

2. Андреев, В.Н. Строение и свойства композитных электродов нафион-полианилин-Pd / В.Н. Андреев, В.И. Золотаревский // Электрохимия. 2005.- Т. 41, №2. С.213-218.

3. Анникова, J1.А. Модельное описание электропроводящих свойств и ха-рактеризация ионитных систем: Дис. . канд. Хим. наук. — Краснодар, 2008.- 140 с.

4. Артеменко, С.Е. Тестирование нового типа ионообменных мембран на основе волокнистых материалов / С.Е. Артеменко, М.М. Кардаш, Н.П. Березина, H.A. Кононенко, Н.Ю. Клачкова, C.B. Широкова // Химические волокна.- 1997.- №5.- С.40-43.

5. Афонин, В.П. Рентгено-флуорисцентный анализ / В.П. Афонин, Н.И. Комяк, В.П. Николаев, Р.И. Плотников // Новосибирск: Наука. Сибирское отделение.- 1991. 173 с.

6. Березина, Н.П. Взаимосвязь электрохимических и структурных свойств ионообменных мембран: Дис. . докт. Хим. Наук М., 1990. - 363 с.

7. Березина, Н.П. Влияние полианилина на прохождение тока через структурные фрагменты сульфокатионитовых смол и мембран / Н.П. Березина, Н.П. Гнусин, O.A. Демина, JI.A. Анникова // Электрохимия 2009,- Т. 45, № 11- С.1325-1332.

8. Березина, Н.П. Гидрофильные свойства гетерогенных ионитовых мембран / Н.П. Березина, H.A. Кононенко, Ю.М. Вольфкович // Электрохимия-1994.- Т. 30, № 3.- С.366-373.

9. Березина, Н.П. Изучение распределения воды в гетерогенных ионообменных мембранах методом эталонной порометрии / Н.П. Березина, Ю.М.

10. Вольфкович, H.A. Кононенко, И.А. Блинов // Электрохимия.- 1987,- Т. 23, №7.-С. 912-916.

11. Березина, Н.П. О связи между электроосмотическими и селективными свойствами ионообменных мембран / Н.П. Березина, O.A. Дёмина, Н.П. Гну-син, C.B. Тимофеев // Электрохимия,- 1989.-Т. 25.-№ П.-С. 1467-1472.

12. Березина, Н.П. Особенности электротранспортных свойств композитных мембран ПАн/МФ-4СК в растворах серной кислоты / Н.П. Березина, А.А.-Р. Кубайси // Электрохимия,- 2006,- Т.42, №1. С.91-99.

13. Березина, Н.П. Применение модельного подхода для описания физико-химических свойств ионообменных мембран / Н.П. Березина, H.A. Кононенко, O.A. Демина, Н.П. Гнусин // Высокомолекулярные соединения. Серия А. -2004.-Т. 46, №6.-С. 1071-1081.

14. Березина, Н.П. Структурная организация ионообменных мембран / Н.П. Березина, H.A. Кононенко. Краснодар: Изд-во Кубан. гос.ун-та.- 1996. -50 с.

15. Березина, Н.П. Физико-химические свойства анионо-катионообменных мембран мозаичной структуры / Н.П. Березина, H.A. Кононенко, Ю.М. Вольфкович, Ю.Г. Фрейдлин, Л.Г. Черноскутова // Электрохимия 1989 - Т. 25, № 7 - С.1009-1012.

16. Березина, Н.П. Физико-химические свойства ионообменных материалов / Н.П. Березина, H.A. Кононенко, Г.А. Дворкина, Н.В. Шельдешов-Краснодар: Изд-то Кубан. гос. ун-та, 1999 82 с.

17. Березина, Н.П. Электротранспорт воды с протоном в нанокомпозитных мембранах МФ-4СК/ПАн / Н.П. Березина, С.А. Шкирская, А.-Р. Сычева, М.В. Криштопа // Коллоидный журнал.- 2008,- Т. 70, № 4.- С. 1-10.

18. Березина, Н.П. Электротранспортные и структурные свойства перфто-рированных мембран Нафион-117 и МФ-4СК / Н.П. Березина, C.B. Тимофеев, A.-JI. Ролле, Н.В. Федорович, С. Дюран-Видаль // Электрохимия.- 2002,Т. 38-С. 1009-1015.

19. Березина, Н.П. Влияние армирующей ткани на элетротранспортные свойства перфторированных мембран Nafion и МФ-4СК / Н.П. Березина, O.A. Дёмина, A.B. Дёмин, JI.A. Анникова, C.B. Тимофеев // Мембраны- 2007-№3 С.11-19.

20. Берштейн, В.А. Дифференциальная сканирующая калорометрия в фи-зикохимии полимеров / В.А. Берштейн, В.М. Егоров.— Ленинград: Химия, 1990.-С.256.

21. Бобрешова, О.В. Потенциометрическое определение лизина в водных растворах с использованием модифицированных перфторированных мембран МФ-4СК / О.В. Бобрешова, М.В. Агупова, A.B. Паршина // Журнал аналитической химии 2009 - Т. 64, №6.- С. 660-665.

22. Босак, В.З. Поверхностная модификация полисульфоновых мембран методом УФ-полимеризации 1ч!-винил-2-пиролидоном / В.З. Босак, П.В. Вакулюк, А.Ф. Бурбан// Украинский химический журнал.- 2007.- Т. 73, №8.-С. 116-120.

23. Брык, М.Т. Вода в полимерных мембранах / М.Т. Брык, И.Д. Атама-ненко // Химия и технология воды. 1990. - Т. 12, № 5. - С.398-435.

24. Брык, М.Т. Мембраны с дополнительными функциями / М.Т. Брык, P.P. Нигматуллин // Химия и технология воды 1991— Т. 13, № 5.- С.392-412.

25. Брык, М.Т. Структурная неоднородность ионообменных мембран в набухшем рабочем состоянии и методы ее изучения / М.Т. Брык, В.И. Заболоцкий, И.Д. Атаманенко, Г.А. Дворкина // Химия и технология воды 1989 - Т. 11, №6 - С.497-499.

26. Брытов, И.А. Рентгеновская флуоресцентная спектроскопия / И.А. Брытов // Материалы VI всероссийской конференции по рентгеноспектраль-ному анализу с международным участием. Краснодар.- 2008.— С. 13-14.

27. Бутырская, Е.В. Безэталонный структурно-групповой анализ супрамо-лекулярных систем / Е.В. Бутырская, JT.C. Нечаев, В.А. Шапошник, В.Ф. Се-леменев //Журнал аналитической химии.- 2009.- Т. 64, №10.- С. 1028-1034.

28. Бутырская, Е.В. Неэмпирический расчет ИК-спектра. сульфокатионо-обменника / Е.В. Бутырская, В.А. Шапошник, A.M. Бутырский, С.И. Карпов, JI.C. Нечаева // Вестник ВГУ, Серия: Химия. Биология. Фармация,- 2006.— № 2- С. 31-35.

29. Василяк, C.JI. Состояние воды в перфторированных ионообменных мембранах по данным ЯМР и ДСК / C.JI. Василяк, В.И. Волков, И.В. Пак, Х.Д. Ким // Структура и динамика молекулярных систем.— 2003.— В. X, часть 1.-С. 102-106.

30. Вода в дисперсных системах / Под ред. Б.В. Дерягина. М., 1989. - 286 с.

31. Вода в полимерах / Под ред. С. Роуленда. М.: Мир, 1984. -555 с.

32. Волков, В.В. Мембраны и нанотехнологии / В.В. Волков, Б.В. Мчед-лишвили, В.И. Ролдугин, С.С. Иванчев, А.Б. Ярославцев // Российские нанотехнологии.- 2008.-Т. 3, №11-12 С. 67-99.

33. Вольфкович, Ю.М. Влияние двойного электрического слоя у внутренней межфазной поверхности ионита на его электрохимические и сорбцион-ные свойства / Ю.М. Вольфкович // Электрохимия 1984 - Т. 20, № 5.- С. 665-672.

34. Вольфкович, Ю.М. Исследование пер фторированных катионитовых мембран методом эталонной порометрии / Ю.М. Вольфкович, H.A. Дрейман, О.Н. Беляева, И.А. Блинов // Электрохимия,- 1988.- Т.24, №3.- С. 352-358.

35. Вольфкович, Ю.М. Методы эталонной порометрии и возможные области их применения / Ю.М. Вольфкович, B.C. Багоцкий, В.Е. Сосенкин, Е.И. Школьников // Электрохимия.- 1980.- Т. 16, № 11С. 1620-1652.

36. Вольфкович, Ю.М. Постадийное исследование пористой структуры каталитических слоев электродов топливного элемента с протонопроводящей мембраной / Ю.М. Вольфкович, В.Е. Сосенкин, Н.Ф. Никольская // Электрохимия.- 2010.- Т. 46, №3.- С.З52-361.

37. Вольфкович, Ю.М. Применение метода эталонной порометрии для исследования пористой структуры ионообменных мембран / Ю.М. Вольфкович,

38. B.K. Лужин, A.H. Ванюлин, Е.И. Школьников, И.А. Блинов // Электрохимия.- 1984 Т. 20, №5.— С.656-664.

39. Воропаева, Е.Ю. Транспортные свойства мембран МФ-4СК, модифицированных гидратированным оксидом кремния / Е.Ю. Воропаева, И.А. Стенина, А.Б. Ярославцев // Журнал неорганической химии.— 2008.— Т. 53, №10 С. 1637-1642.

40. Гавронская, К.А. Адсорбционные и люминесцентные свойства пер-фторсульфоновой мембраны модифицированной катионами ТЬ3+ / К.А. Гавронская, A.A. Петушков, С.М. Шилов, В.Н. Пак // Журнал прикладной химии 2006 - Т. 79, №7 - С. 1097-1100.

41. Гнусин, Н.П. Влияние инертных компонентов на электропроводность ионообменных материалов / Н.П. Гнусин, Н.П. Березина, O.A. Демина, Г.А. Дворкина // Электрохимия 1991.- Т.ЗЗ, № 11 - С. 1342-1349.

42. Гнусин, Н.П. Трёхпроводная модель и формула Лихтенекера в расчётах электропроводности ионообменных колонок / Н.П. Гнусин, Н.П. Березина, H.A. Кононенко, O.A. Демина, Л.А. Анникова // Журнал физической химии.— 2009 Т.83, №1- С.122-126.

43. Гнусин, Н.П. Физико-химические принципы тестирования ионообменных мембран / Н.П. Гнусин, Н.П. Березина, O.A. Демина, H.A. Кононенко // Электрохимия.- 1996.- Т.32, №2.- С. 173-182.

44. Гребенюк, В.Д. Электромембранное разделение смесей / В.Д. Гребе-нюк, М.И. Пономарев // Киев: Наукова думка, 1992. 184 с.

45. Демин, A.B. Электродиализное концентрирование хлорида лития из водно-органических растворов на основе N, N — диметилацетамида: Дис. . канд. Хим. наук. Краснодар, 2007. — 184 с.

46. Добровольский, Ю.А. Успехи в области протонпроводящих полимерных электролитных мембран / Ю.А. Добровольский, П. Джаннаш, Б. Лафит, Н.М. Беломоина// Электрохимия.- 2007.- Т. 43, №5.- С. 515-527.

47. Дубинин, М.М. Капиллярные явления и информация о пористой структуре адсорбентов // Современная теория капиллярности. Л.: Химия, 1980. -С.100-125.

48. Заболоцкий, В.И. Перенос ионов в мембранах / В.И. Заболоцкий, В.В. Никоненко М.: Наука. 1996.- 392 с.

49. Заболоцкий, В.И. Развитие электродиализа в России / В.И. Заболоцкий, В.В. Никоненко, В.А. Шапошник, Н.П. Березина, A.A. Цхай // Серия. Критические технологии. Мембраны.- 1999.- №4.- С.4-27.

50. Кардаш, М.М. Научное обоснование, разработка и реализация технологий поликонденсационного наполнения при создании полимерных композиционных материалов многофункционального назначения: Автореф. дис. . докт. хим. наук. Саратов, 2006.

51. Карпенко, JI.B. Сравнительное изучение методов определения удельной электропроводности ионообменных мембран / JI.B. Карпенко, O.A. Демина, Г.А. Дворкина, С.Б. Паршиков, К. Ларше, Б. Оклер, Н.П. Березина // Электрохимия 2001,- Т. 37, № 3,- С. 328-335.

52. Касперчик, В.П. Модификация ультрафильтрационных мембран из по-лиакрилонитрила и полисульфона / В.П. Касперчик, А.Л. Яскевич, A.B. Бильдюкевич // Серия. Критические технологии. Мембраны 2005 - №4.- С. 35-40.

53. Каталог. Ионитовые мембраны. Грануляты. Порошки. М.: Изд. НИИ-ТЭХИМ, 1977.-31 с.

54. Кирш, Ю.Э. Ионообменные мембраны: полимерные материалы, способы формования, особенности гидратации и электрохимические свойства / Ю.Э. Кирш // Высокомолекулярные соединения. Серия А. 1993. - Т. 35, №3. - С. 163-170.

55. Колзунова, Л.Г. Определение характеристик пористой структуры электрохимически синтезированных ультрафильтрационных мембран по их электросопротивлению / Л.Г. Колзунова, В.П. Гребень, А.П. Супонина // Электрохимия.-2003.-Т. 39, №12.-С. 1452-1461.

56. Комкова, E.H. Влияние природы полимерной матрицы и степени сульфирования на физико-химические свойства мембран / E.H. Комкова, М.

57. Wessling, J Krol, H. Strathmann, Н.П. Березина //Высокомолекулярные соединения. Серия А.- 2001.- Т. 43, № 3.- С. 486-495.

58. Кононенко, H.A. Исследование структуры ионообменных материалов методом эталонной порометрии / H.A. Кононенко, Н.П. Березина, Ю.М. Вольфкович, Е.И. Школьников, И.А. Блинов // Журн. прикл. химии,-1985.-Т.58, №10 С. 2199-2203.

59. Кононенко, H.A. Электрокинетические явления в сульфокатионитовых мембранах с ионами тетраалкиламмония / H.A. Кононенко, Н.П. Березина, С.А. Шкирская // Коллоидный журнал.- 2005.- Т. 67, №4.- С. 485.

60. Кононенко, H.A. Электромембранные системы с поверхностно-активными органическими веществами. Дис. . докт. хим. наук Краснодар, 2004.-300 с.

61. Котов, В.В. Диализ щелочных почвенных экстрактов с использованием целлофановых мембран /В.В. Котов, Д.В. Ненахов, К.Е. Стекольникова, О.В. Перегончая, М.А. Черняева // Сорбционные и хроматографические процессы. Воронеж 2008 - Т.8, №5,- С. 732-738.

62. Котов, В.В. О состоянии воды в частично имидизованных полиамидо-кислотных мембранах / В.В. Котов, О.В. Дьяконова, В.Ф. Селеменев, B.C. Воищев // Журнал физической химии.- 2000.- Т. 74, №8 С. 1497-1501.

63. Котов, В.В. Расчет величины потенциального барьера на поверхности катионообменных мембран, модифицированных полиэлектролитом / В.В. Котов, О.В. Перегончая, C.B. Ткаченко // Структура и динамика молекулярных систем, Яльчик.- 2002.— Т. 1.— С. 270-273.

64. Котов, В.В. Состояние воды в катионообменных мембранах различной химической природы /В.В. Котов, С.А. Соколова, Г.А. Нетёсова, И.В. Кузнецова// Журнал физической химии.- 2004,- Т. 78, № 10.- С. 1869-1873.

65. Котов, В.В. Структура и электрохимические свойства катионообменных мембран на основе частично имидизированной полиамидокислоты /В.В. Котов, О.В. Дьяконова, С.А. Соколов, В.И. Волков // Электрохимия.- 2002.Т. 38, №8-С. 994-997.

66. Котов, B.B. Электродиализ двухкомпонентных смесей электролитов с мембранами, модифицированными органическими веществами / В.В. Котов, О.В. Перегончая, В.Ф. Селеменев // Электрохимия- 2002- Т.38, №8- С. 1034-1036.

67. Котова, Д.Л. Термический анализ ионообменных материалов / Д.Л. Ко-това, В.Ф. Селеменев М.: Наука, 2002.- С. 156.

68. Кравченко, Т.А. Нанокомпозиты металл-ионообменник / Т.А. Кравченко, Л.Н. Полянский, А.И. Калиничев, Д.В. Конев М.: Наука, 2009.- С. 391.

69. Кривандин, A.B. Влияние растворителей на структуру перфторирован-ных сульфокатионитовых мембран / A.B. Кривандин, А.Б. Соловьёва, O.A. Шаталова, H.H. Глаголев, В.Е. Беляев // Высокомолекулярные соединения.-2005.- Т. 47, №9.- С. 1684-1690.

70. Кубайси, A.A. Особенности электротранспортных и структурных свойств нанокомпозитов на основе перфторированных мембран МФ-4СК и полианилина: Дис. . канд. Хим. наук. Краснодар, 2006. - 140 с.

71. Ли, Л. Мембрана из нафиона, модифицированная поли-(3,4-этилендиокситиофеном), для использования в прямых метанольных топливных элементах / Л. Ли, Й.-Ф. Дриллет, 3. Маркова, Р. Диттмайер, К. Юттнер // Электрохимия.- 2006.- Т. 42, №11. с. 1330-1339.

72. Лоза, Н.В. Характеризация мембранных материалов методом вольам-перометрии: Дис. . канд. Хим. наук. Краснодар, 2006. - 144 с.

73. Лопаткова, Г.Ю. Влияние свойств поверхности ионообменных мембран на их электрохимическое поведение в сверхпредельных токовых режимах: Дис. . канд. Хим. наук. Краснодар, 2006. - 180 с.

74. Лопаткова, Г.Ю. Влияние химической модификации ионообменной мембраны МА-40 на её электрохимические характеристики / Г.Ю. Лопаткова, Е.И. Володина, Н.Д. Письменская, Ю.А. Федотов, Д. Кот, В.В. Никоненко // Электрохимия.- 2006.- Т. 42, №8,- С. 942-949.

75. Мазанко, А.Ф. Промышленный мембранный электролиз / А.Ф. Мазан-ко, Г.М. Камарьян, О.П. Ромашин.- М: Химия, 1989. 240 с.

76. Мембраны: ионные каналы / Под ред. Ю.А. Чизмаджева. М.: Мир, 1981.-320 с.

77. Меньшикова, И.П. Влияние размера частиц пол анилина на свойства композиционного материала полианилин-найлон-6 / И.П. Меньшикова, O.A. Пышкина, К. Lenov, В.Г. Сергеев //Коллоидный журнал.- 2009 Т. 71, №2-С. 243-248.

78. Миронов, В. Основы сканирующей зондовой микроскопии. М: Техносфера, 2004. - 143 с.

79. Мулдер, М. Введение в мембранную технологию. М: Мир, 1999. -513 с.

80. Нетесова, Г.А. Структура и перенос воды через катионообменную мембрану МК-100 / Г.А. Нетесова, В.В. Котов, М.А. Черняева, H.A. Кононенко, В.А. Белоглазов // Сорбционные и хроматографические процессы. Воронеж.— 2007 Т.7, №5 - С 830-834.

81. Новикова, С.А. Ионный перенос в катионообменных мембранах МК-40, модифицированных фосфатом циркония / С.А. Новикова, Е.И. Володина, Н.Д. Письменская, А.Г. Вересов, И.А. Стенина, А.Б. Ярославцев // Электрохимия.-2005.-Т. 41, №10. С. 1205-1211.

82. Пат. 2128195 РСФСР, МКИ5, С 08 J 5/04, 5/22. Способ получения полимерной пресс-композиции / С.Е. Артеменко, М.М. Кардаш, O.E. Жуйкова; Технологический ин-т Саратовского гос. техн. ун-та (СССР). — № 95118370/04.

83. Пат. 2229325 РФ, МКИ5, В 01 D 15/08. Электродиализный генератор элюента для ионной хроматографии / B.C. Гурский, И.А. Шаталов, A.A. Приданцев; ЗАО «Научно-Производственная Коммерческая Фирма Аквилон». -№2003132803/28.

84. Пат. 2229326 РФ, МКИ5, В 01 D 15/08. Электродиализный подаватель для ионной хроматографии / B.C. Гурский, И.А. Шаталов, A.A. Приданцев; ЗАО «Научно-Производственная Коммерческая Фирма Аквилон». № 2003132804/28.

85. Перегончая, О.В. Состояние воды в ионообменных мембрананх, сорбировавших электролиты / О.В. Перегончая, В.В. Котов, С.А. Соколова, Д.Л. Котова, И.В. Кузнецова // Журнал физической химии.- 2004.— Т. 78, №7,- С. 1289-1294.

86. Плаченов, Т.Г. Порометрия / Т.Г. Плаченов, С.Д. Колосенцев. Ленинград: Химия, 1988.- 176 с.

87. Помогайло, А.Д. Металлополимерные нанокомпозит с контролируемой молекулярной архитектурой / Российский химический журнал.- 2002,- Т. XLVI, №5 С. 64-73.

88. Пономарёв, М.И. Модифицирование мембраны МК-40 для опреснения хлоридных вод / М.И. Пономарёв, В. Д. Гребешок, Н.В. Кир дун // Химия и технология воды.- 1984.- № 3.- С. 257-257.

89. Праценко, С.А. Поверхностная модификация ультрафильтрационных полиамидных мембран / С.А. Праценко, А.Л. Яцкевич, A.B. Бильдюкевич, М.А. Мовчанский // Высокомолекулярные соединения.- 2002 Т.44, №7 - С. 1192-1200.

90. Резников, A.A. Квантово-химический расчет гидратации и структуры сульфокатионообменных мембран / A.A. Резников, В.А. Шапошник // Сорб-ционные и хроматографические процессы 2006 - Т.6, Вып.4.- С. 552-556.

91. Рентгено-флуорисцентный анализ / Под ред. X. Эрхардта. М.: Металлургия, 1985. - 256 с.

92. Ролдугин, В.И. Физико-химия поверхности. М: Интеллект, 2008 - 565 с.

93. Сапурина, И.Ю. Нанокомпозиты со смешанной электронной и протонной проводимостью для применения в электрокатализе / И.Ю. Сапурина, М.Е. Компан, А.Г. Забродский, Я. Стейскал, М. Трхова // Электрохимия-2007.- Т. 43, №5.- С. 554-562.

94. Сапурина, И.Ю. Свойства протон проводящих мембран типа «нафион» с поверхностными наноразмерными слоями электропроводящего полианилина / И.Ю. Сапурина, М.Е. Компан, В.В. Малышкин, В.В. Розанов, Я. Стейскал // Электрохимия 2009.- Т. 45, №6 - С. 744-754.

95. Святченко, В.В. Методика определения пористой структуры ультрафильтрационных мембран /В.В. Святченко, A.B. Бильдюкевич // Журнал прикладной химии.- 1991.-№ 1.- С. 103-106.

96. Селеменев, В.Ф. Содержание и состояние воды в ионообменных мембранах / В.Ф. Селеменев, Т.В. Елисеева, А.Н. Зяблов, Д.Л. Котова // Журнал физической химии 1997.- Т. 71, №10.- С. 1858-1863.

97. Тверской, В.А. Состояние воды в сульфокатионитовых мембранах различной структуры / В.А. Тверской, Н.В. Шевлякова, Ю.А. Федотов, В.В. Кравченко // Высокомолекулярные соединения- 1995 Т.37, №3 - С. 549553.

98. Тимашев, С.Ф. Физикохимия мембранных процессов. М.: Химия, 1988.-240 с.

99. Филиппов, А.Н. Теоретическое и экспериментальное исследование асимметрии диффузионной проницаемости композитных мембран / А.Н. Филиппов, Р.Х. Иксанов, H.A. Кононенко, Н.П. Березина, И.В. Фалина // Коллоидный журнал.- 2010.- Т. 72, № 2,- С. 238-250.

100. Фрейдлин, Ю.Г. Гетерогенные анионитовые мембраны с повышенной устойчивостью к отравлению / Ю.Г. Фрейдлин, Г.З. Нефедова // Теория и практика сорбционных процессов.- Воронеж.— 1982.— Вып. 15,- С. 95-98.

101. Чайка, В.В. Бароэлектродиффузия электролита через гетерогенные ионообменные мембраны: Дис. . канд. Хим. наук. Воронеж, 2008. - 158 с.

102. Чайка, М.Ю. Электрохимическая активность наноструктуной меди в ионообменной матрице: Дис. . канд. Хим. наук. Воронеж, 2008. - 161 с.

103. Чоркендорф, И. Современный катализ и химическая кинетика / И. Чор-кендорф, X. Наймантсведрайт- Долгопрудный: Издательский дом «Интеллект», 2010.-504 с.

104. Шалимов, A.C. Ионный перенос в катионообменных мембранах МФ-4СК, модифицированных кислым фосфатом циркония / A.C. Шалимов, С.А. Новикова, И.А. Стенина, А.Б. Ярославцев // Журнал неорганической химии — 2006-Т.51, №5-С. 767-772.

105. Шалимов, A.C. Транспортные свойства мембран МФ-4СК, модифицированных гидратированным кислым фосфатом циркония / A.C. Шалимов, А.И. Перепелкина, И.А. Стенина, А.И. Ребров, А.Б. Ярославцев // Журнал неорганической химии.- 2009.- Т. 54, №3.- С. 403-408.

106. Шапошник, В.А. Явления переноса в ионообменных мембранах / В.А. Шапошник, В.И. Васильева, О.В. Григорчук. М.: МФТИ, 2001. - 200 с.

107. Шапошник, В.А. Кинетика электродиализа / В.А. Шапошник.— Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та., 1989. 176 с.

108. Шаталов, В.В. Модификация ионообменных мембран / В.В. Шаталов, Т.И. Савельева, JI.B. Карлащук, Т.А. Рамзина // Химическая технология.-2007 Т. 8, №6 - С. 268-270.

109. Шкирская, С.А. Электрокинетические свойства и морфология нано-композитных материалов на основе сульфокатионитовых мембран и полианилина: Дис. . канд. Хим. наук. Краснодар, 2008. - 140 с.

110. Школьников, Е.И. Получение изотерм десорбции паров без измерения давления / Е.И. Школьников, В.В. Волков // Доклады Академии Наук.-2001 Т. 378, №4 - С. 507-510.

111. Электрохимия полимеров / Под ред. М.Р. Тарасевича, С.Б. Орлова, Е.И. Школьникова и др. М.: Наука, 1990. - 238 с.

112. Юттнер, К. Получение и свойства композитных каталитических систем полипиррол-Pt / К. Юттнер, К.-М. Мангольд, М. Ланге, К. Боузек // Электрохимия- 2004 Т. 40, №3 - С. 359-368.

113. Ярославцев, А.Б. Ионный перенос в мембранных и ионообменных материалах / А.Б. Ярославцев, В.В. Никоненко, В.И. Заболоцкий // Успехи химии.- 2003.- Т. 72, №5.- С. 438-470.

114. Ярославцев, А.Б. Ионообменные мембранные материалы: свойства, модификация и практическое применение / А.Б. Ярославцев, В.В. Никоненко // Российские Нанотехнологии.— 2009.- Т. 4, №3^1.— С. 44-65.

115. Ярославцев, А.Б. Композиционные материалы с ионной проводимостью от неорганических композитов до гибридных мембран / А.Б. Ярославцев // Успехи химии.- 2009.- Т. 78, №11.- С. 1094-1112.

116. Ярославцев, А.Б. Химия твёрдого тела. М.: Научный мир, 2009.- 328 с.

117. Яскевич, А.Л. Модификация ультрафильтрационных мембран растворами полиэлектролитов: Автореф. дис. . канд. хим. наук. — Москва, 2005.

118. Bauer, F. Microstructural characterization of Zr-phosphate-Nafion membranes for direct methanol fuel cell (DMFC) applications / F. Bauer, M. Willert-Porada//J. of Membrane Sci.-2004.-Vol. 233.-P. 141-149.

119. Berezina, N. Water electrotransport in membrane systems, experiment and model description / N. Berezina, N. Gnusin, O. Dyomina, S. Timofeyev // J. of Membrane Sci.- 1994.-Vol. 86.-P. 207-229 .

120. Berezina, N.P. Characterization of ion-exchange membrane materials: properties vs structure / N.P. Berezina, N.A. Kononenko, O.A. Dyomina, N.P. Gnusin // Advances Colloid Interface Sci.- 2008.- V.139.- P. 3-28.

121. Berezina, N.P. Effect of conditioning techniques of perfluorinated sulphoca-tionic membranes on their hydrophylic and electrotransport properties / N.P. Berezina, S.V. Timofeev, N.A. Kononenko // J. of Membrane Sci 2002 - Vol. 209, N2.-P. 509-518.

122. Bessarabov, D. Solid polyelectrolyte (SPE) membranes with textured surface / D. Bessarabov, R. Sanderson // Journal of Membrane Science.- 2004.

123. Bhanushali, D. Performance of solvent-resistant membranes for non-aqueous systems: solvent permeation results and modeling / D. Bhanushali, S. Kloos, C. Kurth, D. Bhattacharyya // J. Membr. Sci.- 2001.- Vol. 189.- P. 1-8.

124. Binnig, G. Atomic force microscope / G. Binnig, C.F. Quate, C. Gerber // Physical Review Letters.- 1986.-Vol. 56.-P. 930-933.

125. Chaabane, L. The influence of absorbed methanol on the conductivity and on the microstructure of ion-exchange membranes / L. Chaabane, L. Dammak, V.V. Nikonenko, G. Bulvestre, B. Auclair // Journal of Membrane Science-2007.- T. 298, №1-2,- C. 126-135.

126. Delinme, F. Optimization of platinum dispersion in Pt-PEM electrodes: application to the electrooxidation of etanol / F. Delime, J.M. Leger, C. Lamy // Journal of Applied electrochemistry 1994,-V. 28.-P. 27-35.

127. Dimitrova, P. Modified Nafion-based membranes for use in direct methanol fuel cells / P. Dimitrova, K.A. Friedrich, U. Stimming, B. Volt // Solid State Ionics.-2000.-V. 150,-P. 115-122.

128. Gnusin, N.P. Transport structural parameters to characterize ion exchange membranes / N.P. Gnusin, N.P. Berezina, N.A. Kononenko, O.A. Dyomina // J. of Membrane Science.- 2004.- Vol. 243,- P. 301-310.

129. Hatchett, D.W. Reduction of PtCl62 and PtCl42- in polyaniline: Catalytic oxidation of methanol at morphologicall different composites / D.W. Hatchett, R. Wijeratne, J.M. Kinyanjui // Journal of Electroanalytical Chemistry 2006 - V. 593.-P. 203-210.

130. Haubold, H.-G. Nano structure of NAFION: a SAXS study / H.-G. Haubold, Th. Vad, H. Jungbluth, P. Hiller // Electrochimica Acta.- 2001 V. 46.- P. 15591563.

131. Heitner-Wirguin, C. Recent advances in perfluorinated ionomer membranes: structure, properties and applications / C. Heitner-Wirguin // Journal of Membrane Science 1996.-V. 120.-P. 1-33.

132. Hwang, B.-J. Nafion-based solid-state gas sensors: Pt/Nafion electrodes prepared by an impregnation-reduction method in sensing oxygen / B.-J. Hwang, Y.-Ch. Liu, W.-Ch. Hsu // Journal Solid State Electrochem.- 1998.- V. 2.- P. 378385.

133. Innocent, C. Charaterization of cation exchange membrane in hydro-organic media by electrochemistry and Raman spectroscopy / C. Innocent, P. Huguet, J.L. Bribes, G. Pourcelly, M. Kameche //Phys. Chem. Chem. Phys.-2001.-Vol. 3.-P. 1481-1487.

134. Kameche, M. Electrodialysis in water-ethanol solutions: application to the acidification of organic salts / M. Kameche, F. Xu, C. Innocent, G. Pourcelly // Desalination.-2003 .-Vol. 153.-P. 9-15.

135. Kononenko, N.A. Interaction of surfactants with ion-exchange membranes / N.A. Kononenko, N.P. Berezina, N.V. Loza // Colloids and Surfaces. A: Physico-chemical and Engineering Aspects.- 2004.- V. 239.— P. 59-64.

136. Koter, S. The equivalent pore radius of charged membranes from electroos-motic flow / S. Koter // Journal of Membrane Science 2000 - V. 166 - P. 127135.

137. Rreuer, K.D. On the development of proton conducting polymer membranes for hydrogen and methanol fiiel cells // J. of Membrane Sci. 2001. - V.185. - P. 29-39.

138. Lai, E.K.W. Electrochemical oxygen reduction at composite films of Nafion, polyaniline and Pt / E.K.W. Lai, P.D. Beattie, F.P. Orfmo, E.S. Simon, S. Hold-croft // Electrochimica Acta.- 1999.- V. 44.- P. 2559-2569.

139. Nagarale, R.K. Recent developments on ion-exchange membranes and electro-membrane processes / R.K. Nagarale, G.S. Gohil, V. K. Shahi // Advances in Colloid and Interface Science.- 2006.- Vol. 119.- P. 97-130.

140. Narebskiej, A. Membrany i membranowe techniki rozdzialu / A. Narebskiej // Praca zbiorowa pod redakcja. Torun.- 1997.

141. Pusch, W. Synthetische Membranen Herstellung, Struktur und Anwendung / W. Pusch, A. Walch // Angewandte Chemie.- 1982.- Band 94, № 9.- S. 670-696.

142. Sata T. Ion Exchange Membranes. Preparation, characterization, modification and application. Gateshead: The Royal Society of Chemestry, 2004. - 350 c.

143. Schlogl R., Schuring H. Eine experimentelle Methode zur Bestimmung der porengrossen in lonenaustaschern // Electrochemie 1961- Bd. 10, №3 - P. 863870.

144. Sridhar, S. Electrodialysis in a non-aqueous medium: a clean process for the production of acetoacetic ester / S. Sridhar, C. Feldmann // J. Membr. Sci — 1997-Vol. 124.-P. 175-183.

145. Strathmann, H. Ion-exchange membrane separation processes / H. Strath-mann // Membrane Science and Technology Series.— 2004.— V. 9.

146. Tan, S. Characterization and transport properties of Nafion/Polyaniline composite membranes / S.Tan, D.Bélanger // J.Phys.Chem. B 2005.- Vol. 109 - P. 23480-23490.

147. Timashev, S.F. Description of non-regular membrane structures: a novel phenomenological approach // S.F. Timashev, D.G. Bessarabov, R.D. Sanderson / Journal of Membrane Sience.-2000.-V. 170.-P. 191-203.

148. Volfkovich, Yu.M. The influence of the porous structure, microkinetics and diffusion properties on the charge-discarge behaviour of conducting polymers /

149. Yu.M. Volfkovich, V.S. Bagotzky, T.K. Zolotova, E.Yu. Pisarevskaya // Electro-chimica Acta.- 1996.-Vol. 41,-P. 1905-1912.

150. Volfkovich, Yu.M. The standard contact porosimetry / Yu. M. Volfkovich, V.S. Bagotzky, V.E. Sosenkin, I.A. Blinov // Colloids and Surfaces A: Physico-chemical and Engineering Aspects.- 2001.- V. 187-188 P. 349-365

151. Xu, F. Electrodialysis with ion exchange membranes in organic media / F. Xu, Ch. Innocent, G. Pourcelly // Separation Purification Technol 2005.- Vol. 43 .-P. 17-24.

152. Zawodzinski, Th.A. Characterization of polymer electrolytes for fuel cell applications / Th.A. Zawodzinski, T.E. Springer, F. Uribe, S. Gottesfeld // Soled State Ionics.- 1993.- Vol. 60,- P. 199-211.