Диссертация (1105190)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИМ.В.ЛОМОНОСОВА»ФИЗИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТНа правах рукописиКОЛОМЫТКИН ДМИТРИЙ ОЛЕГОВИЧФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ ПЛЕНКИ И СТРУКТУРЫ,ОСАЖДЕННЫЕ НА ПОДЛОЖКИ ИЗ РАСТВОРОВ ВСВЕРХКРИТИЧЕСКОМ ДИОКСИДЕ УГЛЕРОДА, ДЛЯИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ТОПЛИВНЫХ ЭЛЕМЕНТАХ02.00.06 – высокомолекулярные соединенияДиссертация на соискание ученой степеникандидата физико-математических наукНаучный руководитель:доктор физико-математических наук Галлямов М. О.Москва – 2016ОглавлениеСписок использованных сокращений ......................................................... 7Введение.........................................................................................................

8Глава 1. Литературный обзор .................................................................... 201.1 Топливные элементы ........................................................................ 20Принцип действия и типы ТЭ ................................................................ 20Принципиальные проблемы электродов полимер-электролитных ифосфорнокислотных ТЭ ............................................................................... 291.2 Явление гидрофобности ...................................................................

33Смачивание однородных поверхностей. Феноменологическая теорияЮнга ............................................................................................................... 33Смачивание неоднородных поверхностей. Гистерезис смачивания . 35Явление супергидрофобности ............................................................... 38Методы придания поверхностям стабильных гидрофобных свойств.........................................................................................................................

391.3 Блок-сополимеры .............................................................................. 44Явление самоорганизации блок-сополимеров ..................................... 45Подходы к нанесению упорядоченных структур каталитическихнаночастиц при помощи блок-сополимеров .............................................. 501.4 Выводы из аналитического литературного обзора и постановказадачи исследования ......................................................................................... 53Глава 2. Методы и материалы ................................................................... 572.1.

Гидрофобизация углеродной ткани ГДС электродов ФК ТЭ израстворов фторполимера в СК СО2 ................................................................. 57Материалы ............................................................................................... 572Установка для формирования полимерных пленок и структур израствора в сверхкритическом СО2............................................................... 58Методика нанесения пленки фторполимера на углеродную ткань ... 592.2 Методика оценки гидрофобных свойств ........................................

62Установка для измерения краевого угла .............................................. 622.3 Модельные ресурсные испытания ГДС .......................................... 64Ресурсныеиспытанияпривнесенныхгидрофобныхсвойствуглеродной ткани длительным воздействием воды и фосфорной кислоты......................................................................................................................... 64Модельные ресурсные испытания методом Фентон-теста ................

652.4 Функциональные свойства пленок Тефлон АФ, нанесенных израствора в СК СО2 на поверхность углеродной ткани: тестирование вреальном ТЭ и в модельных испытаниях ....................................................... 67Изготовлениеипроверкаработоспособностимембранно-электродного блока ФК ТЭ с электродом на основе гидрофобизованногоГДС ................................................................................................................. 67Двухэлектродныеэлектроизмеренияодиночныхнитейгидрофобизованной углеродной ткани в водном растворе KCl............... 702.5 Изготовление АС ТЭ из СК СО2 и методика испытаний АС ТЭ . 73Методика и концепция нанесения АС электродов ..............................

73Циклическая вольтамперометрия.......................................................... 74Испытания ТЭ ......................................................................................... 752.6 Нанесение мицелл на подложку блок-сополимера ПММАПФАМА в растворе в СК СО2 ......................................................................... 77Материалы ............................................................................................... 77Методика нанесения и анализа .............................................................. 7832.7Формированиеупорядоченныхструктурметаллическихнаночастиц при помощи мицелл блок-сополимеров..................................... 80Материалы ............................................................................................... 80Методика нанесения и анализа ..............................................................

81Описаниеподходакинкапсуляцииметаллоорганическогопрекурсора в мицеллах диблок-сополимера, самоорганизованных в СКСО2 .................................................................................................................. 82Описание подхода к инкапсуляции предварительно сформированныхметаллическихнаночастицвмицеллахдиблок-сополимерасамоорганизованных в СК СО2 .................................................................... 83Описание подхода к инкапсуляции растущих из прекурсора поддействием водорода металлических наночастиц в мицеллах диблоксополимера, самоорганизованных в СК СО2 ............................................. 84Изготовление контрольных образцов без блок-сополимера ..............

85Глава 3. Анализ свойств фторполимерных пленок, наносимых из СКСО2 на углеродную ткань ..................................................................................... 863.1 Сканирующая электронная микроскопия и элементный анализуглеродной ткани с фторполимерным покрытием, нанесенным из СК СО 2.............................................................................................................................

863.2РезультатыиспытанияМЭБсэлектродаминаосноверазработанных ГДС .......................................................................................... 913.3 Определение степени гидрофобизации в том числе послересурсных испытаний ....................................................................................... 923.4Результатыдвухэлектродныхизмеренийэлектрическиххарактеристик гидрофобизованной углеродной ткани в водном раствореKCl ....................................................................................................................

1023.5 Выводы ............................................................................................. 1064Глава 4. Результаты электрохимических испытаний электродов, наматериал АС которых нанесено фторполимерное покрытие из раствора в СКСО2 ........................................................................................................................ 1094.1 Результаты циклической вольтамперометрии ............................. 1114.2 Результаты испытаний работоспособности МЭБ ........................ 1134.3 Результаты импедансной спектрометрии МЭБ ........................... 1154.3 Выводы ............................................................................................. 119Глава 5. Результаты отработки подхода к получению регулярныхструктур металлических наночастиц при помощи инкапсуляции в мицеллахдиблок-сополимеров в СК СО2 ..........................................................................

1215.1 Получение мицелл диблок-сополимера ПММА-ПФАМА наслюде и варьирование режима декомпрессии реактора ............................. 1225.2 Проверка возможности визуализации полученных мицеллдиблок-сополимера ПММА-ПФАМА при помощи ПЭМ .......................... 1265.3Результатыметаллоорганическогоиспытанияпрекурсоравподходамицеллахкинкапсуляциидиблок-сополимера,самоорганизованных в СК СО2...................................................................... 1285.4 Результаты испытания подхода к инкапсуляции предварительносформированных металлических наночастиц в мицеллах диблоксополимера, самоорганизованных в СК СО2 ...........................................

1295.5 Результаты испытания подхода к инкапсуляции растущих изпрекурсора под действием водорода металлических наночастиц в мицеллахдиблок-сополимера самоорганизованных в СК СО2 ................................... 1305.6 Выводы ............................................................................................. 136Заключение ................................................................................................ 137Выводы ....................................................................................................... 1395Благодарности ...........................................................................................

142Список литературы ................................................................................... 142Приложение А ........................................................................................... 1626Список использованных сокращенийАС – активный слойБРСР – быстрое расширение сверхкритических растворовВАХ – вольт-амперная характеристикаВОПГ – высокоориентированный пиролитический графитГДС – газодиффузионный слойМПС – микропористый слойМЭБ – мембранно-электродный блокПБИ – полибензимидазолПММА – полиметилметакрилатПМФ – блок-сополимер ПММА-ПФАМАПТФЭ – политетрафторэтиленПФАМА – полиперфторалкилметакрилатРКТЭ – расплавкарбонатные топливные элементыРФЭС – рентгеновская фотоэлектронная спектроскопияСК – сверхкритическийСКО – сверхкритический осадительТОТЭ – твердооксидные топливные элементыТПТЭ – твердополимерные топливные элементыТЭ – топливный элементФК – фосфорная кислотаФКТЭ – фосфорнокислотные топливные элементыЩТЭ – щелочные топливные элементыЭДС – Энергодисперсионная рентгеновская спектроскопия7ВведениеИспользованиесверхкритических(СК)флюидоввкачестверастворителей привлекает все большее внимание исследователей за счет ихуникальных свойств, таких, как высокая мобильность среды, обусловленнаяеювысокаяскоростьпроцессовмассопереносаисамоорганизации,отсутствие капиллярных эффектов, связанных с поверхностным натяжениеми границей раздела жидкий растворитель – газ, а также возможностьизбежать стадии высыхания жидкого растворителя путем плавного переводасверхкритического растворителя в газовое состояние снижением давления.Одним из широко используемых в лабораторной практике СК флюидовявляется СК СО2, обладающий сравнительно низкой (легко достижимой вэксперименте) критической точкой, и при этом экологически безопасныйфлюид.

Практическое использование СК СО2 как растворителя уже частичновышло за пределы научных лабораторий в отдельные индустриальныеприложения.НаибольшеераспространениеСКСО2получилприпромышленной экстракции, например, кофеина или эфирных масел. Приэтом, исследователи видят в СК СО2 гораздо больший практическийпотенциал, в том числе и при работе не только с низкомолекулярнымисоединениями, но и с высокомолекулярными.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов диссертации