- Код статьи
- S22181180S2218117225020044-1
- DOI
- 10.7868/S2218118025020044
- Тип публикации
- Статья
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том 15 / Номер выпуска 2
- Страницы
- 130-140
- Аннотация
- Композитная катионообменная мембрана изготовлена методом заполнения инертной изотропной подложки с трехмерной структурой из нановолокон перфторированным сульфированным полимером. Морфология поверхности и ее структура изучена методом растровой электронной микроскопии. В растворах NaCl определены толщина, обменная емкость, влагосодержание, объемные доли гелевой фазы, концентрационные зависимости удельной электропроводности, диффузионной проницаемости и чисел переноса противоиона мембран. Аналогичные характеристики получены для коммерческой армированной мембраны Nafion N438. Показано, что разработанная мембрана демонстрирует более высокую селективность по сравнению с коммерческой мембраной. Кроме того, разработанная мембрана имеет низкое электрическое сопротивление, а ее изготовление требует меньшего количества перфторированного сульфированного полимера. Совокупность этих факторов свидетельствует о перспективности разработанной отечественной мембраны и ее потенциальной конкурентоспособности.
- Ключевые слова
- композитная катионообменная мембрана метод заполнения пор перфторсульфополимером электропроводность диффузионная проницаемость селективность
- Дата публикации
- 28.05.2025
- Год выхода
- 2025
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 25
Библиография
- 1. Filippov S.P., Yaroslavtsev A.B. // Russ. Chem. Rev. 2021. V. 90. № 6. P. 627–643.
- 2. Sengupta S., Lyulin A.V. // J. Phys. Chem. B. 2019. V. 123. № 31. P. 6882–6891.
- 3. Cognard G., Ozouf G., Beauger C., Dubau L., López-Haro M., Chatenet M., Maillard F. // Electrochim. Acta. 2017. V. 245. P. 993–1004.
- 4. Yampolskii Y.P., Belov N.A., Alentiev A.Y. // Russ. Chem. Rev. 2019. V. 88. № 4. P. 387–405.
- 5. Stenina I.A., Yaroslavtsev A.B. // Pure Appl. Chem. 2017. V. 89. № 8. P. 1185–1194.
- 6. Vinothkannan M., Son B., Shanmugam S. // J. Mater. Chem. A. 2022. V. 10. № 16. P. 8975–8988.
- 7. Baker A.M., Wang L., Johnson W.B., Prasad A.K., Advani S.G. // J. Phys. Chem. C. 2014. V. 118. № 46. P. 26796–26802.
- 8. Vinothkannan M., Kim A.R., Ryu S.K., Yoo D.J. // J. Memb. Sci. 2022. V. 649. P. 120393.
- 9. Vinothkannan M., Kim A.R., Ramakrishnan S., Yu Y.-T., Yoo D.J. // Compos. Part B Eng. 2021. V. 215. P. 108828.
- 10. 10. Grot W. Fluorinated Ionomers. Waltham: Elsevier Inc., 2011. 312 p.
- 11. Liu Y., Nguyen T., Kristian N., Yu Y., Wang X. // J. Memb. Sci. 2009. V. 330. № 1–2. P. 357–362.
- 12. Wu B., Zhao M., Shi W., Liu W., Liu J., Xing D., Yao Y., Hou Z., Ming P., Gu J., Zou Z. // Int. J. Hydrogen Energy. 2014. V. 39. № 26. P. 14381–14390.
- 13. Kusoglu A., Weber A.Z. // Chem. Rev. 2017. V. 117. № 3. P. 987–1104.
- 14. Shi S., Weber A.Z., Kusoglu A. // J. Memb. Sci. 2016. V. 516. P. 123–134.
- 15. Mukundan R., Baker A.M., Kusoglu A., Beattie P., Knights S., Weber A.Z., Borup R.L. // J. Electrochem. Soc. 2018. V. 165. № 6. P. F3085–F3093.
- 16. Robert M., El Kaddouri A., Perrin J.-C., Leclerc S., Lottin O. // J. Electrochem. Soc. 2018. V. 165. № 6. P. F3209–F3216.
- 17. Zhang X., Trieu D., Zheng D., Ji W., Qu H., Ding T., Qiu D., Qu D. // Ind. Eng. Chem. Res. 2021. V. 60. № 30. P. 11086–11094.
- 18. Lin Q., Sun X., Chen X., Shi S. // Fuel Cells. 2019. V. 19. № 5. P. 530–538.
- 19. Zhang H., Shen P.K. // Chem. Soc. Rev. 2012. V. 41. № 6. P. 2382.
- 20. Dorenbos G., Morohoshi K. // Energy Environ. Sci. 2010. V. 3. № 9. P. 1326.
- 21. Yildirim M.H., Stamatialis D., Wessling M. // J. Memb. Sci. 2008. V. 321. № 2. P. 364–372.
- 22. Jagur‐Grodzinski J. // Polym. Adv. Technol. 2007. V. 18. № 10. P. 785–799.
- 23. Ji Y.-L., Lu H.-H., Gu B.-X., Ye R.-F., Zhou Y., An Q.-F., Gao C.-J. // Chem. Eng. J. 2021. V. 416. P. 129080.
- 24. Mollá S., Compañ V., Gimenez E., Blazquez A., Urdanpilleta I. // Int. J. Hydrogen Energy. 2011. V. 36. № 16. P. 9886–9895.
- 25. Saleem J., Gao P., Barford J., McKay G. // J. Mater. Chem. A. 2013. V. 1. № 45. P. 14335.
- 26. Zhang C., Yue X., Luan J., Lu N., Mu Y., Zhang S., Wang G. // ACS Appl. Energy Mater. 2020. V. 3. № 7. P. 7180–7190.
- 27. Hu H., Ding F., Ding H., Liu J., Xiao M., Meng Y., Sun L. // Adv. Compos. Hybrid Mater. 2020. V. 3. № 4. P. 498–507.
- 28. Cha J.-E., Cho W.J., Hwang J., Seo D.-J., Choi Y.-W., Kim W.B. // Sci. Rep. 2022. V. 12. № 1. P. 14001.
- 29. Miyake J., Watanabe T., Shintani H., Sugawara Y., Uchida M., Miyatake K. // ACS Mater. Au. 2021. V. 1. № 1. P. 81–88.
- 30. Коржова Е.С., Лопатин Д.С., Баранов О.А., Ворошилов И.В. Пат. 231738 Протонообменная полимерная мембрана. Россия, 2024.
- 31. Yesaswi C.S., Sreekanth P.S.R. // Mater. Today Proc. 2020. V. 27. P. 936–939.
- 32. Березина Н.П., Тимофеев С.В., Ролле А.Л., Федорович Н.В., Дюран-Видаль С. // Электрохимия. 2002. Т. 38. № 8. С. 1009–1015.
- 33. Gloukhovski R., Tsur Y., Freger V. // Fuel Cells. 2017. V. 17. № 1. P. 56–66.
- 34. Berezina N.P., Kononenko N.A., Dyomina O.A., Gnusin N.P. // Adv. Colloid Interface Sci. 2008. V. 139. № 1–2. P. 3–28.
- 35. Карпенко Л.В., Демина О.А., Дворкина Г.А., Паршиков С.Б., Ларше К., Оклер Б., Березина Н.П. // Электрохимия. 2001. Т. 37. № 3. С. 328–335.
- 36. Pismenskaya N.D., Nevakshenova E.E., Nikonenko V. V. // Pet. Chem. 2018. V. 58. № 6. P. 465–473.
- 37. Zabolotsky V.I., Nikonenko V.V. // J. Memb. Sci. 1993. V. 79. № 2–3. P. 181–198.
- 38. Sarapulova V., Shkorkina I., Mareev S., Pismenskaya D., Kononenko N., Larchet C., Dammak L., Nikonenko V. // Membranes (Basel). 2019. V. 9. № 7. P. 84.
- 39. Sarapulova V.V., Titorova V.D., Nikonenko V.V., Pismenskaya N.D. // Membr. Membr. Technol. 2019. V. 1. № 3. P. 168–182.
- 40. Butylskii D., Moroz I., Tsygurina K., Mareev S. // Membranes (Basel). 2020. V. 10. № 3. P. 40.
- 41. Sarapulova V., Pismenskaya N., Butylskii D., Titorova V., Wang Y., Xu T., Zhang Y., Nikonenko V. // Membranes (Basel). 2020. V. 10. № 8. P. 165.
- 42. Larchet C., Auclair B., Nikonenko V. // Electrochim. Acta. 2004. V. 49. № 11. P. 1711–1717.
- 43. Stenina I., Golubenko D., Nikonenko V., Yaroslavtsev A. // Int. J. Mol. Sci. 2020. V. 21. № 15. P. 5517.
