Введение
1 Взаимосвязь микроструктурных» физических и химических свойств поверхности мембран с их характеристиками в наложенном электрическом поле и в его отсутствии 13
1.1 Факторы, определяющие транспортные характеристики модифицированных мембран в допредельных токовых режимах 14
1.1.1 Увеличение поперечной сшивки матрицы мембраны 14
1,1.2 Гидрофобизация поверхности мембраны 15
1.1.3 Электростатическое отталкивание многозарядных ионов 18
1.2 Результаты теоретических и экспериментальных исследований влияния поверхности модифицированных мембран па их свойства 25
1.3 Сопряженные эффекты концентрационной поляризации в сверхпредельных токовых режимах 28
1.4 Влияние геометрической и физической неоднородности свойств поверхности на механизмы переноса у границы раздела мембрана/раствор в сверхпредельных токовых режимах 38
1.4.1 Физические свойства и геометрия поверхности мембран 39
1.4.2 Химическая природа поверхности мембраны и обессоливаемого раствора 46
2 Способы изменении свойств поверхности коммерческих ионообменных мембран и методики изучения их характеристик 51
2 1 Способы модифицирования поверхности мембран 51
2.1.1 Химическое модифицирование поверхности ионообменных мембран полиэлектролитом 51
2.1.2 Физическая гомогенизация поверхности коммерческих ионообменных мембран 52
2.2 Определение некоторых физических и химических характеристик поверхности мембрап 54
2.2 1 Краевой угол смачивания поверхности мембран 54
2.2.2 Химический состав поверхности мембран 58
2.3 Равновесные характеристики исследуемых мембран 58
2.3.1 Обменная емкость 58
2.4 Определение структурно-кинетических параметров мембран 60
2.4.1. Визуализация поверхности и сечения мембран 60
2.4.2 Расчет доли проводящей поверхности набухших гетерогенных мембран 61
2.4.3 Измерение электропроводности мембран дифференциальным методом 63
2.4.4 Определение сруктурпо-кшісгических параметров мембран с использованием микрогетерогенной модели 65
2.5 Методики изучения электрохимического поведения мембранных систем 66
2.5.1 Измерение чисел переноса и парциальных вольтамперпых характеристик ионов соли и продуктов диссоциации воды 66
2.5.2 Методика комплексного получения вольтамперпых характеристик, хронопотенциограмм и значений рН примембранного раствора 68
2.5.2.1 Экспериментальная установка 68
2.5.2,2 Обработка получаемых экспериментальных данных 74
3 Геометрические, физические, химические и структурно-кинетические характеристики исходных и модифицированных мембран 84
3.1 Равновесные характеристики исследуемых ионообменных мембран 84
3.2 Структура и геометрия поверхности и объема мембран 87
3.3 Химический состав объема и поверхности модифицированных ПЭК мембран ^ 97
3.3.1 Локализация продуктов модифицирования мембраны МА-40 97
3.4 Структурно-кинетические параметры исследуемых мембран 104
3.4.1 Мембраны, модифицированные ПЭК 104
4 Развитие сопряженных эффектов в сверхпредельных токовых режимах 111
4.1 Сопряженные эффекты концентрационной поляризации в системах с гомогенными ионообменными мембранами 111
4.1.1, Генерация ионов Н+ и ОН" 111
4.1.2. Влияние генерации ионов Н+ и ОН" в мембранной системе на сопряженную конвекцию 120
4.2 Особенности развшмя концентрационной поляризации у мембран с гетерогенной поверхностью 121
4.3 Предельные токи и диссоциация воды 132
4.4 Роль каталитической активности фиксированных групп II развитии сопряженной конвекции раствора 137
4.4.1 Влияние обогащения поверхности анионообмеиной мембраны четвертичными аммониевыми основаниями на генерацию Н , ОН~-иоиов 137
4.4.2 Развитие сопряженной конвекции в отсутствии интенсивной генерации Н+ и ОН-ионов 148
4.4.2.1 Вольтамперные характеристики 148
4.4.2.2 Хронопотенциограммы 150
4.4.2.3 Парциальные токи ионов соли 156
Выводы 162
Список испопьчоеапиых источников 163
Приложения 181
