Отзыв ведущей организации (Функциональные полимерные пленки и структуры, осажденные на подложки из растворов в сверхкритическом диоксиде углерода, для использования в топливных элементах)

«УТВЕРЖДА1О» 1тор Ц<.'11М РА11 """' < Б1-1. Озерин ...,.,я,~ 2016 г. -' 1<О.' ь а~ 1 1<'ГГ. ь1 разрйботкй нОВых химических Б ' Гочникоь '. 'х'а яюгястся .. *.. ~., '...." о<<СМЕННОЙ ЗБДВЧЕЙ, ОДНИМ ИЗ ТИПОВ 11 .«::.'~~ьж и. 1О-;.<:;~~:.Б ЬьЛЯЮТСЯ , '..С1:.'ь< < Г3), которые не только ИОГуз 1<зеспсчит Бззь<Б<енну<О ,1:-1И11 тока БО и Отлича10тся своей зкол' Б нчностькь .~отя даннь1е Бзъ"<аются Б улучшаются К<<к:,Б':1ыь<. '!, '. КБ:.1ческим полувека, современные Вь:<:1Б' .. 'Блы;":,.:.: .

Б рош ым ;;:ьнейших улучшений характеристик 1" ' ко:;рьь: Бг.:.БЯ достичь : з:-...: -. 1енженерными решениями. '1 рсйук ь:,: Го:: -:Б< <е..: р'прййотка .: „дходов, создание новых магерх::.1о <Б" 1ГБ ° 1:,:з юмыткина Д.О. Носит междисцнплБББ 1;й хапйкгср Б посвягцено ,::. "о;:: изучению формирования новых полиь<еонь<х стоу ктур Б растворов в ...СБОБ <'К1 двуокиси углерода, обладйюц<нх рязом Беойь<чць<х свойств, .

":". -- См Бт 'а на фундаментальный характер исследований формируемых Бз С1<. <зх 1толимезных структур, работе .: ' ",".<з~".'* 'Бзе Б ББ:льз<гванне тем НОВых материалОВ В реь<1ьн<: ',: "Б;Бьс' ББББ: Бьзаннь<х с ЧБ. Г1олученные и исследованцые й<ГГСГ '. раззнч ь. Полимерные ; юлимериые пленки и блок-с<:БО<:: .:,:;, Б:..- ., Части <но ь<огутбыть использованыдлх <Озд. —..-:Оь::::, ".:,:: .:; з злх ГЭ ого для окружающей средь: р; —.

'::;: " <Б зйразом, й соискателем темы не подлехо: сз, Б,— .. Б; <Б .":; ''<' Бз введения, пяти ГлаВ, заключения. В<..1<Отса. СБ<<ГББ ББГерйгуоы :61;;Б диссертации составляет 163 стьанипь< текста. Бгслк" Бе: 53 рисунка, ч: Б;.::: 1-' афических наименований. и '.ПБ 7:.6 ььтором п1зедставлен 063Ор литс061";,"-.. БО чсж,. «:с..:<;<лннарнььм ::;ОБуты в диссертационной рйгоге.:.'<ББ;.„Бь< .Бп<,..:.

Бооблемы - ЛятЬ ПОЛУЧЕННЫЕ В ХОдс райО Гь< ПОЛ Г<арьме 11атсрнаЛЫ, Веду1д"'' .' Орг<<<11<з<<ББ 1 нй диссертацию Коломытк11ББ Дь<йтрня <1леговича «Ф 'Бкьз«"..Бзьнь<е !юлимерные пленки и струкгуры, Осажденньй.' Бе подложки нз расзво<1.; — Б сверхкрчтическом диокснде углерода, для испо;1ьз<Б<йпия В тоглнвных зл':ь.ен:,:;: ь <<рсдс:.

Вленной на соискание ученой степени канд1<д:-<т<1 фнзнкоме.з.::. Б .'. с: ББ,: специальности 02.00.06-высокоь<.-.11Г<.у<<ярн1::Б с< <зи<1с1::БЯ особенности работы нх элементов, уровень применяемой исследователями техники н их слабые стороны.

Четко приведены технические задачи, для решения которых необходимо использование новых полимерных материалов. Одной из таких задач является придание стабильных гидрофобных качеств материалам газодиффузнонного электрода, поэтому вторая часть литературного обзора посвящена проблеме гидрофобизацин пористых материалов в целом н гидрофобнзацнн путем нанесения гидрофобизуюшнх полимерных пленок в частности. В первой части автором была также представлена проблема деградации каталитического материала для электродов ТЭ, решение которой автор„на основании литературных данных, видит в использовании блок-сополнмеров для инкапсуляции и последующего осаждения регулярных структур металлических наночастиц.

Третья часть обзора литературы посвящена именно явлению самоорганизации блок-с о полимеров. Стоит отметить, что соискатель не только подчеркивает фундаментальную важность поставленных в результате аналитического обзора литературы задач„но и связывает нх с проблемами в реальных индустриальных приложениях, Во второй главе описаны использованные в работе экспериментальные методы и материалы. Описания экспериментальных методик приведены полно и позволяют воспроизвести измерения автора, В третьей главе представлены результаты исследования свойств тонких фторполимерных пленок, наносимых на углеродную ткань, материал для электродов ТЭ, нз растворов в СК двуокиси углерода.

Приведены данные сканирующей электронной микроскопии, рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии полученных углеродных тканей после экспозиции в растворе фторполимера в СК СОь На основании разных экспериментальных методов автор убедительно демонстрирует формирование однородных тонких фторполимерных пленок на пористом углеродном материале после экспозиции в растворе фторполимера в СК СО„.. Также описываются результаты оригинального эксперимента„позволившего вычислить геометрические характеристики непроводящих фторполимерных пленок на поверхности проводящей углеродной ткани.

Значительная часть главы посвящена описанию и обсуждению результатов изучения стабильности полученных пленок, что интересно не только с точки зрения фундаментальных исследований, но и крайне важно для практических применений. В работе показано, что разработанный соискателем метод формирования пленок позволяет получать фторполимерные пленки, сочетающие малую толщину и большую площадь покрытия пористого материала с высокой стабильностью при длительном ~более 1000 часов) воздействии воды н фосфорной кислоты. Автор находит объяснение этому свойству пленок в полимерной природе материала в сочетании с выигрышными особенностями СК СО2 как растворителя для нанесения тонких пленок на пористые материалы. Можно отметить как изобретательность соискателя при разработке оригинальных экспериментальных методик, использованных в работе, так и его способность объяснить полученные экспериментальные данные и закономерности.

В четвертой главе автор описывает результаты исследований покрытий, подобных описанным в третьей главе, на подложки с развитой поверхностью, на которые нельзя 2 экстраполировать уже описанные автором в предыдущей главе результаты. Вопрос нанесения тонких полимерных пленок на объекты с такой сложной морфологией поверхности важен с точки зрения экспериментальной верификации гипотез и теорий растворов полимеров в СК флюидах. в частности в СК СОз. Автору удалось показагь наличие покрытия, которое способно достаточно однородно покрывать поверхность углеродного материала с малым размером пор, что приближает исследователей к пониманию растворов подобных фторполимеров в СК СО2, в частности является серьезным доводом против модели формирования относительно крупных агрегатов полимера в СК растворе. Отделыю стоит отметить полученные автором практически значимые результаты— разработанная методика гидрофобизации каталитического материала путем формироваания тонкого фторполимерного покрытия из раствора в СК СОз позволила получить хорошие эксплуатационные характеристики электрода ТЭ.

В пятой главе приводятся результаты отработки новых подходов к созданию регулярных структур металлических наночастиц на подложках путем их инкапсуляции в блок-сополимерных мицеллах в СК СОз с последующим осаждением. Подобные подходы были описаны в научной литературе, но применительно к жидким растворителям.

Значимым и интересным результатом является то, что Коломыткину Д.О. удалось показать, что особенности СК флюидов как растворителей позволяют значительно сократить время на подобные процедуры. Более того соискатель продемонстрировал, что с использованием разработанного подхода возможно получать регулярные структуры металлических пан очастиц в течение 2 часов в ходе односталийного процесса. Соискателем убедительно доказана роль формируемых в СК СОз мицелл в получении регулярных структур металлических наночастиц, показана возможность контролирования размера регулярно нанесенных на подложку кластеров и расстояния между ними. Хотелось бы отметить большой объем экспериментальных работ, составивших основу данной главы — автор описывает результаты попыток отработки несколько различных подходов, прежде чем был получен желаемый эффект, при этом экспериментальная проверка каждого предложенного подхода является трудоемкой задачей.

В заключении подчеркнуты основные результаты, полученные в диссертационной работе, и сформулированы главные выводы. Практическая значимость работы не поддается сомнению и вытекает нз формулирования научной задачи с оглядкой на проблемы реальных технических приложений. Автору фактически удалось разработать новые полимерные материалы, не только решающие целый ряд проблем современных газодиффузионных электродов, ~причем сам автор напрасно делает акцент лишь на ТЭ, поскольку спектр применения подобных электродов лежит за нх приделами в очень широком классе электрохимических приложений), но и способствовавшие развитию гидрофобизации текстильных материалов одежды, как подчеркивается в приложении. Часто„несмотря на потенциальную полезность, результаты исследований не покидают научных кругов, в связи с этим особенно хочется отметить, что результаты диссертации Коломыткн на Д.О., как описывается им в приложении, легли в основу проекта по коммерциализации методики гидрофобизации ткани из СК раствора, который был поддержан коммерческими фондами.

3 Научная новизна работы также бесспорна. Впервые предоставлены безоговорочные подтверждения гипотезы о возможности использования необычных и выигрышных свойств СК растворителей для формирования тонких и однородных полимерных пленок и покрытий на поверхности пористых материалов с развитой поверхностью. Впервые с использованием инкапсуляции в блок-сополимерпых мицеллах в СК СОз созданы регулярные структуры кластеров металлических наночастиц в одной емкости и в одну относитслыю быструю стадию.