Протонная селективность композитных мембран МФ-4СК/полианилин по результатам измерений проводящих и диффузионных свойств

  • Колечко М.В. Кубанский государственный университет, Краснодар, Россия
  • Гнусин Н.П. Кубанский государственный университет, Краснодар, Россия
  • Березина Н.П. Кубанский государственный университет, Краснодар, Россия
  • Шкирская С.А. Кубанский государственный университет, Краснодар, Россия
  • Тимофеев С.В. ОАО "Пластполимер", Санкт-Петербур, Россия
УДК: 544.6.076.34

Аннотация

На основе концентрационных зависимостей диффузионной проницаемости и удельной электропроводности рассчитаны электромиграционные числа переноса протона для мембран МФ-4СК и композитов с полианилином (ПАн) на их основе в растворах HCl. Рассчитаны индивидуальные электродиффузионные характеристики для противоионов и коионов. Установлено, что композитные материалы с фиксированной толщиной слоя полианилина обладают наиболее высокой селективностью к переносу протона (0,97-0,99) в широком диапазоне концентраций HCl (от 0,1 до 1 М) и предложено объяснение этого эффекта. Полученные материалы могут быть рекомендованы для применения в электромембранных процессах и решения экологических задач.

Ключевые слова: полианилин, модифицирование, мембраны, композитные материалы, диффузионная проницаемость, электропроводность, селективность

Информация об авторах

Мария Викторовна Колечко
канд. хим. наук, младший научный сотрудник кафедры физической химии Кубанского государственного университета
e-mail: kolechko-mariya@mail.ru
Николай Петрович Гнусин
д-р хим. наук, профессор кафедры физической химии Кубанского государственного университета
e-mail: gnusinnp@gmail.com
Нинель Петровна Березина
д-р хим. наук, профессор кафедры физической химии Кубанского государственного университета
e-mail: ninel_berezina@mail.ru
Светлана Алексеевна Шкирская
канд. хим. наук, старший научный сотрудник кафедры физической химии Кубанского государственного университета
e-mail: shkirskaya@mail.ru
Сергей Васильевич Тимофеев
канд. хим. наук, заведующий отделом фторполимеров ОАО "Пластполимер"
e-mail: stimof@yandex.ru

Литература

  1. Березина Н.П., Шкирская С.А., Колечко М.В., Попова О.В., Сенчихин И.Н., Ролдугин В.И. Барьерные эффекты слоя полианилина в поверхностно-модифицированных мембранах МФ-4СК/полианилин // Электрохимия. 2011. Т. 47. №9. С. 1066-1077.
  2. Березина Н.П., Кононенко Н.А., Филиппов А.Н., Шкирская С.А., Фалина И.В., Сычева А.А.-Р. Электротранспортные свойства и морфология мембран МФ-4СК, поверхностно модифицированных полианилином // Электрохимия. 2010. Т. 46. №5. С. 515-524.
  3. Пат. 2411070 РФ, B01D071/60. Композиционная ионообменная мембрана / C.А. Шкирская, А.А.-Р. Сычёва, Н.П. Березина, С.В. Тимофеев, М.В. Криштопа.
  4. Гнусин Н.П., Паршиков С.Б., Демина О.А. Решение задачи электродиффузионного переноса через ионообменную мембрану при произвольной концентрации внешнего раствора // Электрохимия. 1998. Т. 34. №11. С. 1316-1319.
  5. Справочник химика / Под ред. Б.П. Никольского. М.: Химия, 1965. Т. 3. 1008 c.
  6. Гнусин Н.П., Демина О.А., Березина Н.П., Паришков С.Б. Электротранспорт воды и селективные свойства ионообменных мембран // Теория и практика сорбционных процессов. 1999. T. 25. С. 213-220.
  7. Демина О.А., Демин А.В., Заболоцкий В.И., Березина Н.П. Влияние апротонного растворителя на селективность ионообменных мембран$ $// Электрохимия. 2011. Т. 47. №7. С. 811-819.
  8. Березина Н.П., Кубайси А.А.-Р. Особенности электротранспортных свойств композитных мембран ПАн/МФ-4СК в растворах серной кислоты // Электрохимия. 2006. Т. 42. №1. С. 91-99.
  9. Tan S., Be'langer D. Characterization and Transport Properties of Nafion/Polyaniline Composite Membranes // J. Phys. Chem. B. 2005. Vol. 109. P. 23480-23490.
  10. Berezina N.P., Kononenko N.A., Sytcheva A.A.-R., Loza N.V., Shkirskaya S.A., Hegman N., Pungor A. Perfluorinated nanocomposite membranes modified by polyaniline: electrotransport phenomena and morphology // Electrochimica Acta. 2009. Vol. 54. P. 2342-2352.
  11. Протасов К.В., Шкирская С.А., Березина Н.П., Заболоцкий В.И. Применение композитных сульфокатионитовых мембран, модифицированных полианилином, для электродиализного концентрирования солевых растворов // Электрохимия. 2010. Т. 46. №10. С. 1209-1218.

Финансирование

Работа выполнена при финансовой поддержке гранта PФФИ (10-08-00758, 11-08-96514-р_юг_ц), а также в рамках реализации ФЦП "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009-2013 годы" по направлению "Создание мембран и каталитических систем" (П1359).

Выпуск
Страницы
35-40
Прислано
2012-01-27
Опубликовано
2012-09-24