Штат компании ПОЛИКОМ пополнился очередным кандидатом наук
В конце мая 2012 года штат компании ПОЛИКОМ пополнился очередным кандидатом наук. Диссертационную работу по специальности физическая химия, направленную на исследование механизмов протонного транспорта в твердых электролитах,
а также на разработку новых композитных протонообменных мембран и катализаторов для низкотемпературных топливных элементов, защитил сотрудник отдела продаж Чикин Александр, подтвердив тем самым свою высокую квалификацию в области электрохимии и альтернативной энергетики.
В связи с разработкой новых электрохимических устройств, таких как топливные элементы, газовые сенсоры и суперконденсаторы, в настоящее время существует необходимость создания новых функциональных материалов, обладающих высокими целевыми характеристиками. К числу таких материалов относятся твердые электролиты, обладающие высокой протонной проводимостью, а также электрокатализаторы с максимальной каталитической активностью и повышенной толерантностью к каталитическим ядам.
В качестве высокопроводящих протонных твердых электролитов особый интерес представляет класс неорганических соединений с комплексными анионами сложного строения – гетерополисоединений (ГПС). Одним из наиболее изученных в настоящее время представителей гетерополисоединений является фосфорновольфрамовая гетерополикислота (ФВК), высший кристаллогидрат которой обладает рекордной среди твердых электролитов протонной проводимостью, достигающей 0,18 См/см при комнатной температуре. Высокие значения проводимости характерны не только для гетерополикислот, но и для их солей, в том числе средних солей, не содержащих в своем составе протонов, гидратированные формы которых принято считать основными носителями заряда в таких электролитах. Кроме того, проводимость гетерополисоединений может зависеть от многих параметров, как внешних (температура и влажность окружающей среды), так и от их состава, структуры и морфологии.
Несмотря на большое количество работ, посвященных исследованию структуры и протонной проводимости гетерополисоединений, единого мнения о путях и механизмах протонного транспорта в них до сих пор не существует. Понимание особенностей протонной проводимости гетерополикислот и их солей позволит более осознанно подходить к разработке материалов на их основе, покажет, какие гетерополисоединения перспективны в качестве неорганических допантов полимерных матриц для создания протонообменных мембран, какие могут представлять интерес в качестве протонпроводящей компоненты электрокатализаторов и т.д.
Целью работы являлось установление взаимосвязи между составом, структурой и морфологией гетерополисоединений и параметрами протонного транспорта в них с последующим созданием композитных протонообменных мембран и каталитических материалов на их основе.
Входе проделанной работы впервые выделен в монокристаллическом состоянии кристаллогидрат ФВК H3PW12O40•13H2O и установлена его структура. Показано, что нерастворимые средние соли ФВК калия, рубидия, цезия иаммония не образуют кристаллогидратов.
Впервые выявлены объемная и поверхностная составляющая протонной проводимости фосфорновольфрамовой гетерополикислоты и ее солей. Показано, что транспорт протонов в объеме зерна средних нерастворимых в воде солей ФВК отсутствует, а высокие значения проводимости таких соединений обусловлены эффективным протонным транспортом, осуществляющимся по сети водородных связей, образованной молекулами межзеренной воды.
Обнаружено влияние условий синтеза нерастворимых солей ФВК на процесс самоорганизации наноразмерных частиц в сложных агломератах. Впервые показано влияние морфологии солей на параметры протонного транспорта в них.
Показана перспективность применения фосфорновольфрамовой гетереополикислоты в качестве протонгенерирующего допанта полимерных матриц для создания композитных протонообменных мембран для низкотемпературных топливных элементов, обладающих высокой протонной проводимостью и низкой газопроницаемостью. Полученные в настоящей работе соли ФВК перспективны в качестве протонпроводящей компоненты электрокаталитических материалов, повышающей их толерантность к каталитическим ядам.
Коллектив ООО «ПОЛИКОМ» поздравляет своего сотрудника с успешной защитой и присвоением ему степени кандидата химических наук.
| < Предыдущая | Следующая > |
|---|