name: Протонная проводимость композиционных материалов на основе полимеров, модифицированных полисурьмяной кислотой
keyword_list: протонный проводник, полисурьмяная кислота, импеданс, протонный транспорт, протонная проводимость, протон, диэлектрическая релаксация, макродиполь, диэлектрическая спектроскопия, протонпроводящие мембраны, полимерные мембраны, соединения сурьмы, гибридные 
abstract: Проведены исследования физико-химических свойств и протонной проводимости полисурьмяной кислоты и гибридных мембран на основе полимеров МФ-4СК, поливинилового спирта (ПВС), содержащих полисурьмяную кислоту (ПСК). При выполнении работы были получены новые протонпроводящие композиционные материалы МФ-4СК-ПСК и ПВС-ПСК. Установлен состав и структура фаз, образующихся при нагревании ПСК (300-1270К). Показано, что протоны удерживаются в структуре ПСК вплоть до 670 К, а удаление кислорода начинается выше 770 К. Термические исследования мембран МФ-4СК+ПСК позволили установить количество введённой ПСК и показали, что в мембранах увеличивается влагосодержание по сравнению с исходными мембранами МФ-4СК. Установлены зависимости диэлектрической релаксации и протонной проводимости ПСК и полученных мембран от температуры и относительной влажности воздуха. Показано, что в ПСК в интервале температур 220 - 480 К происходят диэлектрические потери, связанные с транспортом протонов. Показано, что введение частиц ПСК в органическую матрицу приводит к росту протонной проводимости и снижению энергии активации протонной проводимости. Для мембран ПВС+ПСК энергия активации уменьшается с 70 кДж/моль (ПВС) до 37 кДж/моль (80% ПВС + 20% ПСК), что связано с увеличением концентрации носителей заряда и с образованием новых путей транспорта протонов. Установлено, что при относительной влажности 10% протонная проводимость модифицированной мембраны МФ-4СК+ПСК более чем на порядок превышает проводимость исходной мембраны МФ-4СК. Показано, что модификация мембран МФ-4СК частицами ПСК приводит к снижению энергии активации с 16 кДж/моль до 12 кДж/моль, что обусловлено увеличением влагосодержания и появлением дополнительных протонов, содержащихся в ПСК. Установлен механизм протонного транспорта в ПСК и композиционных мембранах МФ-4СК+ПСК и ПВС+ПСК. Полученные композиционные мембраны МФ-4СК+ПСК могут быть рекомендованы в качестве протонпроводящей мембраны для создания электрохимических устройств.
chairman_dissertation_council.surname: Вяткин Г. П.
chairman_dissertation_council.position: президент
chairman_dissertation_council.degree: Доктор химических наук
organization_supervisor.surname: Шестаков А. Л.
organization_supervisor.position: Ректор
organization_supervisor.degree: Доктор технических наук
rubrics.code: 31.15.33
rubrics.name: Электрохимия
rubrics.code: 31.15.15
rubrics.name: Исследования строения и свойств молекул и химической связи
oecds.code: 01.04.HQ
oecds.name: ELECTROCHEMISTRY
oecds.code: 01.04.EI
oecds.name: CHEMISTRY, PHYSICAL
speciality_codes.name: Физическая химия
speciality_codes.code: 02.00.04
supervisors.fio: Бурмистров Владимир Александрович
supervisors.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
supervisors.speciality_code: Физика конденсированного состояния
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Ярославцев Андрей Борисович
opponents.scientific_degree: Доктор химических наук
opponents.speciality_code: Неорганическая химия
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Кузьмин Антон Валериевич
opponents.scientific_degree: Кандидат химических наук
opponents.speciality_code: Физическая химия
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ФГАОУ ВО "ЮУрГУ" (НИУ), Южно-Уральский государственный университет
protection_organization.name: Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный  исследовательский университет)"
protection_organization.ogrn: 1027403857568
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные автономные учреждения
author_organization.short_name: ФГБОУ ВО "ЧелГУ"
author_organization.name: федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Челябинский государственный университет"
author_organization.ogrn: 1027402324905
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения