Введение
Глава 1. Литературный обзор 11
1.1. ПОМ-функции и требования 11
1.2. Перфторированные мембраны типа Нафион 13
1.2.1. Синтез алкильных и ароматических мономеров и полимеров на их основе 13
1.2.2. Транспортные и химические свойства мембран Нафион 16
1.2.3. Модели строения мембран Нафион 19
1.2.4. Механизмы протонной проводимости 22
1.2.5. Основные недостатки мембран Нафион 23
1.2.6. Модифицирование мембран Нафион неорганическими и полимерными компонентами 24
1.3. Сульфированные привитые сополимеры 32
1.4. Сульфированные ароматические полимеры 34
1.5. Фосфорилированные полимеры 43
1.6. Мембраны на основе полимеров и низкомолекулярных кислот 44
1.7. Области применения протонообменных мембран 46
1.7.1. Электролиз и электродиализ 46
1.7.2. Топливные элементы 49
1.7.3. Сенсоры 51
1.7.4. Ионисторы 52
1.7.5. Органический синтез 53
Глава 2. Получение и исследование образцов и методики эксперимента 55
2.1. Исходные материалы и реактивы 55
2.2. Методики получения и модифицирования мембран 55
2.2.1. Допирование мембран МФ-4СК углеродной фазой путем у-инициированной прививки винилиденхлорида 55
2.2.2. Методика модифицирования мембран МФ-4СК углеродной фазой путем УФ-инициированной прививки винилиденхлорида 56
2.2.3. Методика допирования углеродной фазой поверхностных слоев мембран МФ-4СК 57
2.2.4. Методика модифицирования мембран МФ-4СК поливиниловым спиртом 58
2.2.5. Методика модифицирования мембран МФ-4СК полиакриловой кислотой 58
2.2.6. Методика модифицирования пленок ПВДФ сульфированным полистиролом 58
2.3. Методики исследования мембран 59
2.3.1. Подготовка мембран к исследованиям 59
2.3.2. Регистрация спектров ЯЫР 59
2.3.3. Определение обменной емкости протонпроводящих мембран 60
2.3.4. Исследование термической стабильности 60
2.3.5. ИК - спектроскопия 60
2.3.6. Оптическая микроскопия 61
2.3.7. Определение содержания воды в мембранах 61
2.3.8. Определение протонной проводимости мембран 62
2.3.9. Измерение коэффициентов самодиффузии воды в мембранах 62
2.3.10. Определение коэффициентов проницаемости воды и метанола 63
2.3.11. Определение коэффициента проницаемости водорода 64
2.3.12. Определение физико-механических свойств мембран 66
Глава 3. Модифицирование протонпроводящих перфторированных мембран МФ-4СК путем инициированной прививки виниловых мономеров 67
3.1. Допирование мембран МФ-4СК углеродной фазой 68
3.1.1. Модифицирование мембран путем у - инициированной прививки 70
3.1.2. Поверхностное у-инициируемое модифицирование мембран УГФ 89
3.1.3. УФ- инициированная прививка винилиденхлорида 92
3.2. Допирование мембран МФ-4СК гидрофильными полимерами 96
3.2.1. Мембраны МФ-4СК с привитым поливиниловым спиртом 96
3.2.2. Мембраны МФ-4СК с привитой полиакриловой кислотой 101
Глава 4. Получение и свойства сульфированных мембран на основе ПВ ДФ 106
4.1. Синтез модифицированных мембран 107
4.2. Транспортные свойства мембран 112
Выводы 121
Список литературы 122
