name: Исследование протонного транспорта в наноструктурированных перфторированных сульфополимерах
keyword_list: водородно-воздушный топливный элемент протонообменная мембрана коэффициент самодиффузии Протонный транспорт
abstract: Диссертация посвящена исследованию протонного транспорта в наноструктурированных перфторированных сульфополимерах. Объектами исследования являются полимерные мембраны типа Нафион. Измерения проводились методами ЯМР диффузометрии в градиенте статического магнитного поля и ЯМР релаксометрии с быстрым циклированием магнитного поля. Найдено, что для всех исследованных мембран при величинах влагосодержания λ ≈ 2-7 на температурных зависимостях коэффициента самодиффузии DNMR наблюдается излом при Т≈240 К, свидетельствующий о смене микромеханизма самодиффузии воды при понижении температуры. Определено, что температурные зависимости протонной проводимости и коэффициента самодиффузии воды в мембранах демонстрируют подобное поведение при различном содержании воды, что указывает на наличие схожих процессов в микромеханизмах миграции воды и протонов. В работе предложена аналитическая модель, объясняющая повышенную протонную проводимость воды в мезопористых материалах со структурой наноцилиндрических каналов. На основании проведенных исследований сделан вывод, что эффект H2O/D2O замещения на величину коэффициента самодиффузии воды в протонообменных мембранах связан с изменением момента инерции молекул воды, а процесс самодиффузии определяется временем ее вращения. Предложен эффективный метод импульсной активации водородно-воздушного топливного элемента (ВВТЭ) на основе протонообменной мембраны. Создан прототип батареи ВВТЭ, внедренный в серийное производство образовательных стендов по водородной энергетике.
chairman_dissertation_council.name: Алексей
chairman_dissertation_council.surname: Хохлов
chairman_dissertation_council.patronymic: Ремович
chairman_dissertation_council.position: заведующий кафедрой
chairman_dissertation_council.degree: Доктор физико-математических наук
chairman_dissertation_council.rank: Академик
chairman_dissertation_council.wos_research_id: E-9233-2011
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 7201745735
chairman_dissertation_council.rinc_id: 43324
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Николай
organization_supervisor.surname: Сысоев
organization_supervisor.patronymic: Николаевич
organization_supervisor.position: декан
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 44.41.29
rubrics.name: Установки прямого преобразования химической энергии в электрическую
rubrics.code: 29.19.22
rubrics.name: Физика наноструктур. Низкоразмерные структуры. Мезоскопические структуры
rubrics.code: 29.19.17
rubrics.name: Диффузия и ионный перенос в твердых телах
oecds.code: 01.03.UB
oecds.name: PHYSICS, APPLIED
oecds.code: 01.03.UK
oecds.name: PHYSICS, CONDENSED MATTER
speciality_codes.name: Физика конденсированного состояния
speciality_codes.code: 01.04.07
supervisors.fio: Синицын В.В.
supervisors.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
supervisors.speciality_code: Физика конденсированного состояния
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Рыжов В.Н.
opponents.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
opponents.speciality_code: Теоретическая физика
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Пономарев И.И.
opponents.scientific_degree: Доктор химических наук
opponents.speciality_code: Высокомолекулярные соединения
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Родин А.О.
opponents.scientific_degree: Кандидат физико-математических наук
opponents.speciality_code: Физика конденсированного состояния
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ М.В.ЛОМОНОСОВА, МГУ ИМЕНИ М.В.ЛОМОНОСОВА, МОСКОВСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИЛИ МГУ
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ М.В.ЛОМОНОСОВА"
protection_organization.ogrn: 1037700258694
protection_organization.supervisor_name: ВИКТОР
protection_organization.supervisor_surname: САДОВНИЧИЙ
protection_organization.supervisor_patronymic: АНТОНОВИЧ
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.short_name: ИФТТ РАН
author_organization.name: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики твердого тела Российской академии наук
author_organization.ogrn: 1025003915243
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения