Структурные и электротранспортные характеристики перфторированных катионообменных мембран в растворах 1:1 зарядных электролитов
Диссертация
В настоящее время сильнозаряженные синтетические ионообменные мембраны, обладающие хорошей проводимостью и высокой селективностью, используются в различных электромембранных устройствах: электродиализаторах, электролизерах, источниках тока. Помимо этого, электрохимические устройства с ионообменными мембранами могут также быть использованы в различных областях техники: при создании энергоустановок… Читать ещё >
Список литературы
- Мазанко А.Ф., Камарьян Г. М., Ромашин О. П. Промышленный мембранный электролиз. М.: Химия, 1989. — 240 с.
- H.L. Yeager Transport properties of a perfluorosulfonated polymer // In «Perfluori-nated ionomer membranes». Eds.: A. Eisenberg, H.L. Yeager. ACS Symp. Ser., 180, American Chemical Society, Washington, DC, 1982. — Chap.4. — P. 41 — 63.
- H.L. Yeager Cation exchange selectivity of a perfluorosulfonated polymer // In «Perfluorinated ionomer membranes». Eds.: A. Eisenberg, H.L. Yeager. ACS Symp. Ser., 180, American Chemical Society, Washington, DC, 1982. — Chap.3. -P. 25 — 39.
- Тимашев М.Ф. Физико-химия мембранных процессов. М.: Химия, 1988. -240 с.
- М. Seko Perfluorcarboxylic acid membrane and electrolysis technology. // Book of abstracts of International chlorine symposium, 1982. London, England, 1982, P. 27.
- Тарасевич М.П., Орлов С. Б., Школьников Е. И. и др. Электрохимия полимеров -М.: Наука, 1990.-238 с.
- D.S. Flett Ion Exchange Membranes. — London: Ellis Horwood Limited, 1983 210 P.
- Murray R.W. Polymer Modification of Electrodes // Ann. Rev. Mater. Sci., 1984. -V. 14.-P. 145−149.
- Kin T. Aromatic Polyamide Membrane // Eds.: Douglas R. Lloyd. ACS Materials Science of Synthetic Membranes, American Chemical Society, Washington, DC, 1985.-P. 365−405.
- Masuda F.Y. Cation exchange membranes // J. Appl. Electrochemistry, 1986. -V.16.-P. 317−331.
- Заболоцкий В.И., Никоненко B.B. Перенос ионов в мембранах. М.: Наука, 1996.-392 с.
- Гнусин Н.П., Гребенюк В. Д., Певницкая М. В. Электрохимия ионитов. Новосибирск: Наука, 1972 — 200 с.
- Гельфрих Ф. Иониты. / (Пер. с нем. Под ред. С.М. Черноброва) М.: ИЛ, 1962. — 490 с.
- Хванг С.Т., Каммермейер К. Мембранные процессы разделения. М.: Химия, 1981 -463 с.
- Гнусин Н.П., Березина Н. П., Бекетов В. П., Кравцова О. А. Использование ионообменных мембран в электродиализе. // Электрохимия ионитов. Краснодар, 1979.-С. 73−79.
- Письменская Н.Д. Сопряженные эффекты концентрационной поляризации в электродиализе разбавленных растворов. Автореферат докт. дисс. — Краснодар, 2004.
- Yeager H.L. and Steck A. Cations and water diffusion in Nafion ion exchange membranes: influence of polymer structure // Journal of Electrochemical Society, 1981 — V. 128, № 9-P. 1880−1884.
- Озерин А.Н. и др. Структурные превращения в перфторированных мембранах в процессах омыления и ориентационной вытяжки. // Высокомолекулярные соединения. А., 1986. — Т. 28, № 2 — С. 254−259.
- Березина Н.П., Кононенко Н. А., Вольфкович Ю. М., Фрейдлин Ю. Г., Черно-скутова Л.Г. Физико-химические свойства анионо- и катионообменных мембран мозаичной структуры // Электрохимия, 1989. Т. 25, № 7. — С. 1009−1012.
- Гнусин Н.П., Березина Н. П., Демина О. А., Кононенко Н. А. Физико-химические принципы тестирования ионообменных мембран // Электрохимия, 1996. Т. 32, № 2. — С. 173−182.
- Березина Н.П., Бекетова В. П., Труховая Н. Д. Установление связи между физико-химическими свойствами ионообменных мембран и гетерогенных ионитов на их основе. // Электрохимия ионитов. КубГУ, Краснодар, 1977 — С. 24−37.
- Березина Н.П., Вольфкович Ю. М., Кононенко Н. А., Блинов М. А. Изучение распределения воды в гетерогенных ионообменных мембранах методом эталонной порометрии // Электрохимия, 1987. Т. 23, № 7. — С. 912−916.
- Olah G.A., Iyer P. S., Prakash G.K.S. Perfluorinated resin sulfonic acid (Nafion-H) catalysis in synthesis // Synthesis, 1986 № 7 — P. 513−531.
- Gierke T.D., Munn G.E., Wilson F.C. The morphology in Nafion perfluorinated membrane products as determined by wide- and small-angle X-ray studies. // J. Po-lym. Sci. Polym. Phys., 1981.-V. 19-P. 1687.
- Gierke T.D. Ionic clustering in Nafion perfluorosulfonic acid membranes and it’s relationship by hydroxyl rejection and chloro-alrali current efficiency // 152nd National Meeting of the Electrochemical Society, Atlanta (Ga), 1977.
- Hsu W.Y., Gierke T.D. Ion transport and clustering in Nafion perfluorinated membrane. // J. Membr. Sci., 1983. V. 13 — P. 307−326.
- Mauritz K.A., Hora C.J., Hopfinger A.J. Theoretical model for the structures of ionomers, application to Nafion materials // In «Ion in polymers». Eds.: A. Eisenberg, Washington, DC, 1982. V.8. — P. 123.
- Mauritz K.A., Hopfinger A.J. Structural properties membrane ionomers // Modern Aspects Electrochem., 1982. V. l4. — P. 425−508.
- Hopfinger A.J., Mauritz K.A. Theory of structure of ionomeric membranes // Comprehensive Theatise of Electrochemistry. Electrochemical Proccesing, 1981. V.2. -P. 521−535.
- Hsu W.Y. Composite nature of ionomers // In «Coulonic interactions in macromo-lecular systems». Eds.: A. Eisenberg, F.E. Bailey, Washington, DC, 1986. P. 120 131.
- Schilick S., Alonso-Amigo M.G., Bednarek J. Multifrequency electron spin resonanse and electron nuclear double resonanse of metal cations in perfluorinated ionomers. // Colloids Surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects., 1993. V. 72 — P. 19.
- Lossia S.A., Flore S.G., Nimmala S., Li H., Schilick S. ESR spectroscopy of AOD reverse micelles. Location of cation guests and comparison with perfluorinated ionomers. // J. Phys. Chem. 1992. — V. 96, № 14. — P. 6071−6075.
- Dreyfus В., Gebel G., Aldebert P., Pineri M., Escoubes M., Thomas M. Distribution of the «micelles» in hydrated perfluorinated ionomer memdranes from SANS experiments. //j. Phys. (Paris). 1990. — V. 51, № 12 — P. 1341−1354.
- Sondheimer S.J., Bunce N.Y., Fyfe C.A. Structure and chemistry of Nafion-H: a fluorinated sulfonic acid polymer // J. Macromol. Sci., Rev. Macromol. Chem. Phys., 1986-C26(3)-P. 351−411.
- Родман Б., Эскоубе M., Роче Е., Дюплесси Р., Эйзенберг А., Пинери М. Вода в полимерах. /Под ред. С. Роуленда/ М.: Мир, 1984 — 555 с.
- Родман Б., Эскоубе М., Роче Е., Дюплесси Р., Эйзенберг А., Пинери М. Адсорбция воды в кислотных мембранах типа «Nafion». // Вода в полимерах. /Под ред. С. Роуленда/ М.: Мир, 1984 — С. 443−456.
- Родман Б., Эскоубе М., Роче Е., Дюплесси Р., Эйзенберг А., Пинери М. Адсорбция воды в кислотных мембранах типа «Nafion». // Вода в полимерах. /Под ред. С. Роуленда/ М.: Мир, 1984 — С. 456−468.
- 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.
- Товбин Ю.К., Васюткин Н. Ф. К теории миграции катионов в мембранах типа Нафион. // Ж. физ. химии, 1993 Т. 67, № 3 — С. 524−527.
- Cwirko E.N., Carbonel R.G. Interpretation of transport coefficients in Nafion using parallel pore model // J. Membr. Sci., 1992 V. 67 — P. 227−247.
- Howard W., Starkweather Jr. Crystallinity in perfluorosulfonic acid ionomers and related polymers // Macromolecules, 1982 V. 15, № 2. — P. 320−323.
- Xue Т., Trent Y.S., Osseo-Asare K. Characterization of Nafion membranes by transmission electron microscopy. // J. Membr. Sci., 1989. V. 45, № 3. — P. 261 271.
- Нефедова Г. З., Климова 3.B., Пашков А. Б., Брауде К. П., Базикова Г. Д., Фрейд-лин Н.Г., Жуков М. А. Технология получения и стандартные характеристики ионитовых мембран. // Электрохимия ионитов. Краснодар: КубГУ, 1977. — С. 3−15.
- Березина Н.П., Тимофеев С. В., Демина О. А., Озерин А. Н., Ребров А. В. Комплексное исследование электротранспортных и структурных свойств перфторированных мембран с различной влагоемкостью // Электрохимия, 1992 Т. 28, № 7 — С. 1050−1058.
- Березина Н.П., Тимофеев С. В., Демина О. А., Озерин А. Н., Ребров А. В. Комплексное исследование электротранспортных и структурных свойств перфторированных мембран с различной влагоемкостью // Электрохимия, 1992 Т. 26, № 5 — С. 754−768.
- Gebel G., Aldebert P., Pineri M. Swelling study of perfluorosulfonate ionomer memdranes. // Polymer, 1993 V. 34, № 2. — P. 333−339.
- Bontha J.R., Pintauro P.N., Water orientation and ion solvatation effects during multi component salt partitioning in Nafion cation exchange membrane // J. Phys. Chem., 1995. V. 99, N34. — P. 12 915−12 924.
- Белинская Ф.А., Тимофеев C.B., Кармнова JI.A., Иришина Н. Ю. Ионообменное равновесие на экструзионных перфторполимерных сульфонатных мембранах в системах противоионов: H±Na+, Н±К+, Н±Са2+, H±Mg2+ // Вестн. СПбГУ, 1998. Вып. 2. — С. 67−73.
- Munn G. Nafion membranes. Factors Controlling Performance in the Electrolysis of Salt Solutions. The Electrochemical Society Fall Meeting, October 1977, Atlanta, Georgia, 1977−12 p.
- Seko M. e.a. Perfluorocarboxylic Acid Membrane and Electrolysis Technology: presented at Intern. Clorine Symp., 1982, London, England, 1982 P. 27.
- Брык М.Т. и др. Структурная неоднородность ионообменных мембран в набухшем рабочем состоянии и метод ее изучения. // Химия и технология воды, 1982.-Т. 11, № 6.-С. 491−497.
- Ширяева И.М. Ионообменное равновесие между микронеоднородной пер-фторполимерной сульфонатной мембраной и вводно-солевым раствором // Дисс. канд. хим. наук. С.-Петербург, 200. — 167 с.
- Mackie J.S., Mears P. The diffusion of electrolytes in a cation-exchange resin membranes. // proc. Roy. Soc. London A., 1955. V.232. — P. 498A.
- Mears P. The conductivity of a cation-exchange resin. // J. Polym. Sci., 1956. V. 20.-P. 507−511.
- Тян А., Усманов Ф. А. Вычисление обобщенной проводимости гетерогенных систем по характеристикам их структуры и фазового состава. // Ж. техн. физики, 1972. -Т. 42, № 9. с. 1974−1980.
- Гнусин Н.П., Гребенюк В. Д. Электрохимия гранулированных ионитов. Киев: Наук, думка, 1972 180 с.
- Вольфкович М.Ю. Влияние двойного электрического слоя у внутренней межфазной поверхности ионита на его электрохимические и сорбционные характеристики. // Электрохимия, 1984. Т.20, № 5. — С. 665−672.
- Вольфкович М.Ю. и др. Применение метода эталонной порометрии для исследования пористой структуры ионообменных мембран. // Электрохимия, 1984. -Т.20,№ 5.-С. 656−664.
- Журавлев В.Н., Пшеничников А. Г. Об эффективной электропроводности электролита в пористых телах. // Электрохимия, 1976. Т.12, № 5. — С. 851−855.
- Рианде Е. Явления переноса в ионообменных мембранах. // Физика электролитов / Под ред. Дж. Хладика. М.: Мир, 1978. — С. 423−524.
- Lakshminarayanaiah N. Transport phenomena in membranes. N-Y: Acad. Press, 1969.
- Spiegler K.S., Yoesi R.L., WillieM.R. Electrical potentials across porous plugs and membranes. // Disc. Faraday Soc., 1956. V. 21. — p. 174−184.
- Алымова А.Т., Шаталов А. Я., Мелешко В. П. Концентрационная зависимость электропроводности ионообменных смол. // Ж. физ. химии, 1971. -Т. 45, № 6. — С. 1495−1498.
- Гнусин Н.П., Заболоцкий В. И., Никоненко В. В., Мешечков А. И. Развитие принципа обобщенной проводимости к описанию явлений переноса в дисперсных системах. // Ж. физ. химии, 1954. -Т. 45, № 6. — С. 1518−1522.
- Березина Н.П., Гнусин Н. П., Демина О. А. Модельное описание электротранспорта воды в ионообменных мембранах // Электрохимия, 1999 — Т. 26, № 9. — С. 1098- 1104.
- Berezina N., Gnusin N., Dyomina О., Timofeyev S.V. Water electrotransport in membrane systems. Experiment and model description. // Journal of Memb. Sci., 1994-V.86.-P. 207−229.
- Гнусин Н.П., Березина Н. П., Шудренко A.A., Ивина О. П. Диффузия электролита через ионообменные мембраны. // Ж. Физ. химии, 1994. Т. 68, № 3. — С. 125−129.
- Гнусин Н.П., Кононенко Н. А., Никоненко В. В., Березина Н. П. Модельный подход к описанию явлений переноса в ионообменных мембранах с органическими ионами. // Электрохимия, 1986. Т. 22, № 11. — С. 1548−1557.
- Гнусин Н.П., Кононенко Н. А., Паршиков С. Б. Электродиффузия через неоднородную ионообменную мембрану. // Электрохимия, 1994. Т. 30, № 1. — С. 35−40.
- Hillman A.R. Polymer modified electrodes: preparation and characterization, in: Electrochemical Science and Technology of Polymers-1 // Elsevier Applied Science, London, N.Y., 1990 P. 102−240.
- Заболоцкий В.И., Шудренко A.A., Гнусин М. П. Транспортные характеристики ионообменных мембран при электродиализном концентрировании электролитов // Электрохимия, 1988. Т. 24, № 6. — С. 744−750.
- Narebska A., Wadski R. Composition and structure of cation permeselective membranes. 1. Evaluation of electrochemical models. // Angew. Macromol. Chem., 1980. Bd. 86. — S. 157−170. — Bd. 88. — S. 157−170.
- Гнусин Н.П., Ивина О. П. Диффузия хлорида натрия через катионообменную мембрану МК-40. // Ж. Физ. химии, 1991. Т. 65, № 9. — С. 2461−2468.
- Гнусин Н.П., Демина О. А., Березина Н. П., Мешечков А. И. Концентрационная зависимость электропроводности ионообменных мембран. // Электрохимия, 1988. Т. 24, № 3. — С. 364−368.
- Гнусин Н.П., Демина О. А., Мешечков А. И., Турьян ИЛ. Электропроводность ионообменных мембран, измеренная на постоянном и переменном токах. // Электрохимия, 1985.-Т. 21,№ 11.-С. 1525−1529.
- Гнусин Н.П., Березина Н. П., Кононенко Н. А., Демина О. А. Теоретическое описание взаимосвязью между электропроводностью и диффузией в ионообменных мембранах Всерос. науч. конф. «Мембраны-98», Москва 5—10 октября 1998 г., Тез. докл., Москва, 1998. С. 146.
- Корненко JI.B., Демина О. А., Дворкина Г. А., Паршиков С. Б., Ларше К., Оклер Б., Березина Н. П. Сравнительное изучение методов определения удельной электропроводности ионообменных мембран. // Электрохимия, 2000. Т. 37, № 3.-С. 328−335.
- Din X-D., Michaelides E.E. Transport processes of water and protons through micropores. // AIChE J., 1998. -V. 44, № 1. P. 35−47.
- Fuller T.F., Newman J. Experimental determination of the transport number of water in Nafion 117 membrane. // J. Electrochem. Soc., 1992. V. 139, № 5. — P. 13 321 337.
- Takamatsu Т., Hashiyama M., Eisenberg A. Determination of the transport characteristics of Nafion membrane. // J. Appl. Polym. Sci. 1979. V. 24 — P. 2199−2205.
- Березина Н.П., Кононенко Н. А., Вольфкович Ю. М. Гидрофильные свойства гетерогенных ионитовых мембран. // Электрохимия, 1994. Т. 30, № 3. — С. 366−373.
- Сафронов С.М., Березина Н. П., Терентьева Г. А., Чернов Е. Б., Филимошкин А. Г. Нелинейная экстраполяция концентрационных зависимостей вязкости и структура растворов полимеров. // Высокомолекулярные соединения, 2001. — Т. 43,№ 4.-С. 751−754
- Козина А.А. Исследование процессов переноса в ионообменных мембранах // Дисс. канд. хим. наук. Новосибирск, 1975. — 150 с.
- Сидорова М.П., Фридрихсберг Д. А. Исследование концентрационных профилей в диафрагмах и мембранах при прохождении постоянного тока. / Электроповерхностные явления в дисперсных системах. -М.: Наука, 1972 С. 70−75.
- Krol J.J., Wessling М., Strathmann Н. Chronopotentiometry and overlimiting ion transport through monopolar ion exchange membranes // J. Memb. Sci. 1999. -V. 162-P. 155−164.
- Rosier H.-W., Maletzki F., Staude E. Ion transfer across electrodialysis membranes in the overlimiting current range: chronopotentiometric studies // J. Memb. Sci. 1992.-V. 72-P. 171−179.
- Choi J.-H., Kim S.-H., Moon S.-H. Heterogeneity of Ion-Exchange Membranes: The Effects of Membrane Heterogeneity on Transport Properties // J. Coll. Interface Sci. 2001. -V. 241 -P. 120−126.
- Antweiler H.J. // Z. Electrochem. 1937, 1938. V. 43, 44 — P. 596, 719.
- Феттер К. Электрохимическая кинетика. М.: Химия, 1967 — 856 с.
- Шапошник В. А. Иониты, 2003
- Koter S. Influence of the layer fixed charge distribution on the performance of an ion-exchange membrane // J. Memb. Sci. 1995. V. 108 — P. 177−183.
- Kontturi K., Manzanares J.A. Effect of concentration polarization on the current-voltage characteristics of ion transfer across ITIES // Electrochem. Acta. 1995. -V. 40 P. 2979−2984.
- Mishchuka N., Gonzalez-Caballerob F., Takhistova P. Electroosmosis of the second kind and current through curved interface // Colloid sand Surfaces A: Physico-chemical and Engineering Aspects. 2001. -V. 181 P. 131−144.
- Rubinstein I. Voltage against current curves of cation exchange membranes. // J. Chem. Soc. Faraday Trans. II. 1979. V. 75 — P. 231−246.
- Barragan V.M., Ruiz-Bauza C. Current-voltage curves for ion-exchange membranes: a method for exterminating the limiting current density // J. Colloid Interface Sci. 1998. V. 205 — P. 365−373.
- Cooke B.A. Concentration polarization in electrodialysis systems // Electrochem. Acta. 1961.-V. 4-P. 179−183.
- Сидорова М.П. Мембранные потенциалы и концентрационная поляризация. / Электроповерхностные явления в дисперсных системах. М.: Наука, 1972 — С. 75−80.
- Сидорова М.П., Фридрихсберг Д. А., Мельников Н. Н. О спаде мембранных потенциалов во времени. / Электроповерхностные явления в дисперсных системах. М.: Наука, 1972 — С. 80−83.
- Бежанидзе И.З. Исследование сорбционных, электрохимических и поляризационных характеристик ионитовых мембран в растворах простых и органических электролитов. Автореферат канд. дисс. — Ленинград, 1983.
- Кудратова Л.Ф. Исследование сорбционных и электрохимических характеристик ионитовых мембран в растворах ионогенных поверхностно-активных веществ. Автореферат канд. дисс. Ленинград, 1977.
- Rubinstein I. Electroconvection at an electrically in homogeneous permselective interface. // J. Phys. Fluids A. 1991. V. 3 — № 10 — P. 2301−2309.
- Rubinstein I., Zaltzman В., Kadem O. Electric fields in and around ion-exchange membrane // J. Memb. Sci. 1997. V. 125 — P. 17−21.
- Mishchuka N., Gonzalez-Caballerob F., Takhistov P. Electroosmosis of the second kind and current through curved interface // Colloids and Surfaces A: Physico-chemical and Engineering Aspects 2001.-V. 181 -P. 131−144.
- N.A. Mishchuk, L.K. Koopal and F. Gonzalez-Caballero. Intensification of elec-trodialysis by applying a non-stationary electric field. // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 2001.-V. 176-P. 195−212.
- Rubinstein I., Segel L. A. Breakdown of a stationary solution to the Nernst-Plank-Poisson equation. // J. Chem. Soc. Faraday Trans. II. 1979. V. 77 — P. 936−951.
- Simons R. Polarization phenomena in electrodialysis // Communication in one day of workshop of polarization phenomena in electrodialysis, 11 Jan. 1978.
- R. Audinos and G. Pichelin. Characterization of electrodialysis membranes by chronopotentiometry. // Desalination, 2001. — V. 68 — P. 251−263.
- Simons R.//Desalination 1979.-V. 29-P. 41.
- Li Jialin, Wang Yazhen, Yang Changying, Long Guangdou and Shen Hong. Membrane catalytic deprotonation effects. // J. Memb. Sci., 2001. V. 147 — P. 247−253.
- J. Ralston and S. S. Dukhin. The interaction between particles and bubbles. // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 1999. — V. 151 -P. 3−14.
- N. A. Mishchuk. Electro-osmosis of the second kind near the heterogeneous ion-exchange membrane. // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 1998. V. 140 — P. 75−89.
- Mishchuk N., Takhistov P. Electroosmosis of the second kind // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 1995. V. 95 — P. 119−131.
- Никольский Б.П. Физическая химия / (Под ред. Никольского Б.П.) — JL: Химия, 1987.-880 с.
- Григоров О.Н., Козьмина З. П., Маркович А. В., Фридрихсберг Д. А. Электрокинетические свойства капиллярных систем. М. — JL: Изд-во АН СССР, 1956.-352 с.
- Glueckauf Е., Watts R.E. The Donnan law and its application to ion-exchange polymer // Proc. Royal Soc. London 1955. V. 232. — P. 498 A.
- Дамаскин Б.Б., Пертий O.A. Основы теоретической электрохимии. — М.: Высшая школа, 1978. 287 с.
- Davies J.T., Rideal Е.А. Interfacial phenomena. London: New York: Academ. Press, 1961−486 P.
- I. Rubinstein, E. Staude and O. Kedem. Role of the membrane surface in concentration polarization at ion-exchange membrane. // Desalination, 1988. V. 69 — P. 101 114.
- V.I. Zabolotsky and V.V. Nikonenko. Effect of structural membrane in homogeneity on transport properties. // J. Memb. Sci., 1993. V. 79 — P. 181−198.