Preview

Российские нанотехнологии

Расширенный поиск

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ БИПОЛЯРНОЙ МЕМБРАНЫ МБ-2, ОБЪЕМНО МОДИФИЦИРОВАННОЙ НАНОРАЗМЕРНЫМ ГИДРОКСИДОМ ХРОМА (III)

Полный текст:

Аннотация

Проведено наноструктурное модифицирование биполярной мембраны МБ-2 гидроксидом хрома (III). С применением методов сканирующей электронной микроскопии, энергодисперсионного анализа, рентгеновской дифрактометрии и импедансной спектроскопии получены данные о морфологии, фазовом и химическом составе, а также электрохимических свойствах модифицированной мембраны. Изучено ее электрохимическое поведение в процессе конверсии нитрата аммония: проведена оценка выхода кислоты и основания, энергопотребления процесса, степени загрязнения целевых продуктов ионами соли. Показано, что объемное модифицирование катионообменного слоя мембраны МБ-2 наноразмерным Cr(OH)3 позволяет получить электрохимические характеристики биполярной мембраны, сопоставимые с аналогичными характеристиками для мембран Fumasep FBM и МБ-3.

Об авторе

О. А. Козадерова
Воронежский государственный университет инженерных технологий
Россия

394036, Воронеж, просп. Революции, 19



Список литературы

1. Tanaka Y. Ion Exchange Membrane: Fundamentals and Applications. V. 12 of Membrane Science and Technology. Amsterdam: Elsevier, 2007. 547 p.

2. Ярославцев А.Б., Никоненко В.В. Ионообменные мембранные материалы: свойства, модификация и практическое применение // Российские нанотехнологии. 2009. Т. 4. № 3–4. С. 44–65.

3. Strathmann H. Electrodialysis, a mature technology with a multitude of new applications // Desalination. 2010. V. 264. № 3. P. 268–288.

4. Valero F., Arbós R. Desalination of brackish river water using Electrodialysis Reversal (EDR). Control of the THMs formation in the Barcelona (NE Spain) area // Desalination. 2010. V. 253. P. 170–174.

5. Воротынцев В.М. Глубокая очистка газов методом диффузии через полимерные мембраны // Мембраны и мембранные технологии. 2015. Т. 5. № 1. С. 3–12.

6. Сафронова Е.Ю., Ярославцев А.Б. Перспективы практического использования гибридных мембран // Мембраны и мембранные технологии. 2016. Т. 6. № 1. С. 3–16.

7. Huang M., Shen Y., Cheng W., Shao Y., Sun X., Liu B., Dong S. Nanocomposite flms containing Au nanoparticles formed by electrochemical reduction of metal ions in the multilayer flms as electrocatalyst for dioxygen reduction // Anal Chim Acta. 2005. V. 535. № 1–2. Р. 15–22.

8. Camargo P.H.C., Satyanarayana K.G., Wypych F. Nanocomposites: synthesis, structure, properties and new application opportunities // Mater Res. 2009. V. 12. № 1. Р. 1–39.

9. Ярославцев А.Б., Никоненко В.В., Заболоцкий В.И. Ионный перенос в мембранных и ионообменных материалах // Успехи химии. 2003. Т. 72. № 5. С. 438–470.

10. Domenech B., Bastos-Arrieta J., Alonso A., Macanas J., Munoz M. Muraviev D.N. Bifunctional polymer-metal nanocomposite ion exchange materials. In: Ion exchange technologies. 2012. Р. 35–72

11. Паршина А.В., Денисова Т.С., Сафронова Е.Ю., Караванова Ю.А., Сафронов Д.В., Бобрешова О.В., Ярославцев А.Б. Определение серосодержащих анионов в щелочных растворах с помощью массивов ПД-сенсоров на основе гибридных перфторированных мембран с допантами с протонодонорными свойствами // Журнал аналитической химии. 2017. Т. 72. № 12. С. 1104–1112.

12. Юрова П.А., Караванова Ю.А., Стенина И.А., Ярославцев А.Б. Синтез и исследование диффузионных свойств катионообменных мембран на основе МК-40, модифицированных оксидом церия // Российские нанотехнологии. 2016. Т. 11. № 11–12. С. 75–78.

13. Сафронова Е.Ю., Паршина А.В., Янкина К.Ю., Рыжкова Е.А., Лысова А.А., Бобрешова О.В., Ярославцев А.Б. Гибридные материалы на основе мембран МФ-4СК и гидратированных оксидов кремния и циркония с функционализированной поверхностью, содержащей сульфогруппы: транспортные свойства и характеристики ПД-сенсоров в растворах аминокислот при различных pН // Мембраны и мембранные технологии. 2017. Т. 7. № 2. С. 110–116.

14. Сафронова Е.Ю., Стенина И.А., Ярославцев А.Б. О возможности изменения транспортных свойств ионообменных мембран посредством обработки // Мембраны и мембранные технологии. 2017. Т. 7. № 2. С. 77–85.

15. Крысанов В.А., Плотникова Н.В., Кравченко Т.А. Сорбция молекулярного кислорода металл-ионообменными нанокомпозитами // Журнал физической химии. 2018. Т. 92. № 3. С. 434–438.

16. Ярославцев А.Б. Взаимосвязь свойств гибридных ионообменных мембран с размерами и природой частиц допанта // Российские нанотехнологии. 2012. Т. 7. № 9–10. С. 8–18.

17. Кравченко Т.А., Сакардина Е.А., Калиничев А.И., Золотухина Е.В. Стабилизация поверхностнои объемно-распределенных наночастиц меди в ионообменной матрице // Журнал физической химии. 2015. Т. 89. № 9. С. 1436–1442.

18. Kang M.S. Electrochemical characteristics of ion-exchange membranes coated with iron hydroxide/oxide and silica sol // J Col Interface Sci. 2003. V. 273. Р. 523–532.

19. Шельдешов Н.В., Заболоцкий В.И., Ганыч В.В. Влияние нерастворимых гидроксидов металлов на скорость реакции диссоциации воды на катионообменной мембране // Электрохимия. 1994. Т. 30. № 12. С. 1458–1461.

20. Мельников С.С., Шаповалова О.В., Шельдешов Н.В., Заболоцкий В.И. Влияние гидроксидов d-металлов на диссоциацию воды в биполярных мембранах // Мембраны и мембранные технологии. 2011. Т. 1. № 2. С. 149–156.

21. Заболоцкий В.И., Шельдешов Н.В., Гнусин Н.П. Диссоциация молекул воды в системах с ионообменными мембранами // Успехи химии. 1988. Т. 57. № 8. С. 1403–1414.

22. Гребень В.П., Пивоваров Н.Я., Коварский Н.Я., Нефедова Г.З. Влияние природы ионита на физико-химические свойства биполярных ионообменных мембран // Журнал физической химии. 1978. Т. 52. № 10. С. 2641–2645.

23. Шельдешов Н.В., Заболоцкий В.И., Алпатова Н.В. Влияние гидроксидов тяжелых металлов на диссоциацию воды в биполярной мембране // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2015. № 114. С. 275–287.

24. Шельдешов Н.В., Заболоцкий В.И. Биполярные ионообменные мембраны. Получение. Свойства. Применение. В кн. Мембраны и мембранные технологии / Коллектив авторов; отв. редактор А.Б. Ярославцев. М.: Научный мир, 2013. 612 с.

25. Козадерова О.А., Нифталиев С.И., Ким К.Б. Перенос ионов при электродиализе нитрата аммония // Электрохимия. 2018. Т. 54. № 4. С. 416–422.

26. Кравченко Т.А., Полянский Л.Н., Калиничев А.И., Конев Д.В. Нанокомпозиты металл-ионообменник. М.: Наука, 2009. 391 с.

27. Шапошник В.А., Емельянов Д.Е., Дробышева И.В. Контактно-разностный метод измерения электропроводности мембран // Коллоидный журнал. 1984. Т. 46. № 4. С. 820–822.

28. Nifaliev S.I., Kozaderova O.A., Kim K.B. Еlectroconductance of heterogeneous ion-exchange membranes in aqueous salt solutions // J Electroanal Chem. 2017. V. 794. P. 58–63.

29. http://www.fumatech.com/EN/Membranes/

30. http://www.azotom.ru/bipolyarnye-membrany/

31. http://www.mpline.ru/oborudovanie/membrany/

32. Graillon S., Persin F., Pourcelly G., Gavach C. Development of electrodialysis with bipolar membrane for the treatment of concentrated nitrate efuents // Desalination. 1996. V. 107. № 2. Р. 159–169.

33. Zabolotskii V., Sheldeshov N., Melnikov S. Heterogeneous bipolar membranes and their application in electrodialysis // Desalination. 2014. V. 342. Р. 183–203.

34. Васильев В.П. Аналитическая химия. В 2 ч. Часть I. Гравиметрический и титриметрический методы анализа. М.: Высшая школа, 1989. 320 с.

35. NH 4 + — селективный электрод серии «Вольта». Паспорт и руководство по эксплуатации. Санкт-Петербург, 2011. 6 с.

36. Na+ — селективный электрод серии «Вольта». Паспорт и руководство по эксплуатации. Санкт-Петербург, 2011. 6 с.

37. NО 3 – — селективный электрод серии «Вольта». Паспорт и руководство по эксплуатации. Санкт-Петербург, 2011. 6 с.

38. Novikova S.A., Yaroslavtsev A.B., Yurkov G.Yu. Synthesis and transport properties of membrane materials with incorporated metal nanoparticles // Mend Commun. 2010. V. 20. P. 89–91.

39. Шельдешов Н.В. Процессы с участием ионов водорода и гидроксила в системах с ионообменными мембранами: Дис. … д-ра хим. наук. Краснодар, 2002. 404 с.


Просмотров: 50


ISSN 1992-7223 (Print)