vestnik Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества Ecological Bulletin of Research Centers of the Black Sea Economic Cooperation 1729-5459 Кубанский государственный университет RU 441 Научная статья Original article Статьи Article Протонная селективность композитных мембран МФ-4СК/полианилин по результатам измерений проводящих и диффузионных свойств Proton selectivity of composite membranes MF-4SC/polyaniline based on measurements of conductivity and diffusion properties Колечко М.В. Колечко Мария Викторовна Kolechko Mariya V. kolechko-mariya@mail.ru

канд. хим. наук, младший научный сотрудник кафедры физической химии Кубанского государственного университета

 Гнусин Н.П. Гнусин Николай Петрович Gnusin Nikolay P. gnusinnp@gmail.com

д-р хим. наук, профессор кафедры физической химии Кубанского государственного университета

 Березина Н.П. Березина Нинель Петровна Berezina Ninel P. ninel_berezina@mail.ru

д-р хим. наук, профессор кафедры физической химии Кубанского государственного университета

 Шкирская С.А. Шкирская Светлана Алексеевна Shkirskaya Svetlana A. shkirskaya@mail.ru

канд. хим. наук, старший научный сотрудник кафедры физической химии Кубанского государственного университета

 Тимофеев С.В. Тимофеев Сергей Васильевич Timofeev Sergey V. stimof@yandex.ru

канд. хим. наук, заведующий отделом фторполимеров ОАО "Пластполимер"

 Кубанский государственный университет, КраснодарKuban State University, Krasnodar ОАО "Пластполимер", Санкт-ПетербургOpen Joint-Stock Company "Plastpolymer", St. Peterburg 24 09 2012 3 35 40 27 01 2012 12 05 2012 24 09 2012 Copyright (c) 2012 Колечко М.В., Гнусин Н.П., Березина Н.П., Шкирская С.А., Тимофеев С.В. 2012 Колечко М.В., Гнусин Н.П., Березина Н.П., Шкирская С.А., Тимофеев С.В. Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

The transport numbers of proton are calculated on the base of concentration dependences of conductivity and diffusion permeability in the HCl solutions for the composite materials MF-4SC/polyaniline. The estimation of the electro diffusion coefficients of counter-ions (H+) and co-ions (Cl–) is carried out for the composites in dependence on the synthesis conditions. It is established that composite materials with fixed polyaniline thick layer have the high values of proton number (0.97-0.,99) and the explanation of this effect is proposed. The composites obtained may be recommended for the application in electro membrane processes and deciding of ecological problems.

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.

 полианилин модифицирование мембраны композитные материалы диффузионная проницаемость электропроводность селективность polyaniline modification membranes composite materials diffusion permeability conductivity selectivity 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). 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. 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. Пат. 2411070 РФ, B01D071/60. Композиционная ионообменная мембрана / C.А. Шкирская, А.А.-Р. Сычёва, Н.П. Березина, С.В. Тимофеев, М.В. Криштопа. 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. Справочник химика / Под ред. Б.П. Никольского. М.: Химия, 1965. Т. 3. 1008 c. 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. 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. 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. Tan S., Be'langer D. Characterization and Transport Properties of Nafion/Polyaniline Composite Membranes // J. Phys. Chem. B. 2005. Vol. 109. P. 23480-23490. 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. 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.