Строение и физико-химические свойства протонпроводящих твердых электролитов на основе ароматических сульфокислот

Строение и физико-химические свойства протонпроводящих твердых электролитов на основе ароматических сульфокислот

Автор: Писарев, Ростислав Владимирович

Шифр специальности: 02.00.04

Научная степень: Кандидатская

Год защиты: 2009

Место защиты: Черноголовка

Количество страниц: 165 с. ил.

Артикул: 4568319

Автор: Писарев, Ростислав Владимирович

Стоимость: 250 руб.

Строение и физико-химические свойства протонпроводящих твердых электролитов на основе ароматических сульфокислот  Строение и физико-химические свойства протонпроводящих твердых электролитов на основе ароматических сульфокислот 

Введение
Глава 1. Литературный обзор
1.1. Ионная проводимость в твердых телах
1.2. Особенности протоннроводящих тврдых электролитов
1.3. Органические протонпроводящие электролиты
1.3.1. Карбоновые кислоты
1.3.2. Соли карбоновых кислот
1.3.3. Спирты и фенолы
1.3.4. Композитные и гибридные органонеорганические материалы
1.3.5. Ионные жидкости и азотистые гетероциклы
1.4. Протонная проводимость соединений, содержащих сульфогруппу
1.5. Протонпроводящие гельэлектролиты
1.5.1. Гидрогели органических поликислот
1.5.2. Гсльэлектролиты на основе ПВС и органических кислот
1.5.3. Гельэлектролиты на основе ПВС и неорганических кислот
1.5.4. Гельэлектролиты на основе ПВС и гетерополикислот
Глава 2. Методы исследовании
2.1. Методы исследования структуры и строения материалов
2.2. Исследование термической устойчивости, определение температуры плавления и содержания воды в образцах
2.3. Определение протонной и электронной составляющих
проводимости
2.4. Исходные реактивы и материалы
Глава 3. Экспериментальная часть
3.1. Моноалкилбензолсульфокислоты
3.1.1. Моногидрат 4метилбензолсульфокислоты
3.1.1.1. Получение
3.1.1.2. Особенности кристаллической структуры и строения
протонгидратной оболочки
3.1.1.3. Термическая устойчивость
3.1.1.4. Протонная проводимость
3.1.2. Моногидрат 4этилбензолсульфокислоты
3.1.1.1. Получение
3.1.2.2. Особенности строения протоигидратной оболочки
3.1.2.3. Термическая устойчивость
3.1.2.4. Протонная проводимость
3.1.3. Сравнительная характеристика моноалкилбензолсульфокислог
3.2. Диметилбензолсульфокислоты
3.2.1. Дигидрат 2,4димс гилбснзолсульфокислоты
3.2.1.1. Получение
3.2.1.2. Особенности крисгалл и ческой структуры и строения протоигидратной оболочки
3.2.1.3. Термическая устойчивость
3.2.1.4. Протонная проводимость
3.2.2. Дигидрат 2,5диметилбензолсульфокислоты
3.2.2.1. Получение
3.2.2.2. Особенности кристаллической структуры и строения протоигидратной оболочки
3.2.2.3. Термическая устойчивость
3.2.2.4. Протонная проводимость
3.2.3. Сравнительная характеристика диметилбензолсульфокислог
3.3. Триметилбензолсульфокислоты
3.3.1. Дигидрат 2,4,6тримстилбсизолсульфокислоты
3.3.1.1. Получение
3.3.1.2. Особенное и кристаллической структуры и строения протоигидратной оболочки
3.3.1.3. Термическая устойчивость
3.3.1.4. Протонная проводимость
3.3.2. Дигидрат 2,4,5триметилбензолсульфокислоты
3.3.1.1. Получение
3.3.1.2. Особенности кристаллической структуры и строения протоигидратной оболочки
3.3.1.3. Термическая устойчивость
3.3.1.4. Протонная проводимость
3.3.3. Сравнительная характеристика алкилбензолсульфокислот
3.4. Производные 2гидрокси4мегилбснзолсульфокислоты
3.4.1. Дигидрат 2гидрокси4метилбензолсульфокислоты
3.4.1.1. Получение
3.4.1.2. Особенности кристаллической структуры и строения протоигидратной оболочки
3.4.1.3. Термическая устойчивость
3.4.1.4. Протонная проводимость
3.4.2. Соли 2гидрокси4метилбензолсульфокислоты
3.4.2.1. Получение
3.4.2.2. Особенности кристаллической структуры и строения протоигидратной оболочки
3.4.2.3. Термическая устойчивость
3.4.2.4. Протонная проводимость
3.5. Сульфобензойная кислота
3.5.1. Тригидрат2сульфобензойной кислоты
3.5.1.1. Получение
3.5.1.2. Особенности кристаллической структуры и строения протоигидратной оболочки
3.5.1.3. Термическая устойчивость
3.5.1.4. Протонная проводимость
3.6. Аминобензолсульфокислоты
3.7. Каликспарснисульфокислоты, где п 4 или 8 Глава 4. Полимерные гельэлектролиты на основе ароматических сульфокислот с поливиниловым спиртом
Заключение Список литературы
Список сокращений
Водородная связь Нсвязь
Влажность окружающей среды ЯН
Поливиниловый спирт пвс
Рентгеноструктурный анализ РСА
Твердые электролиты тэл
Топливный элемент тэ
Фосфорновольфрамовая кислота ФВК
Фосфорномолибденовая кислота ФМК
Энергия активации Еа
1,3,5Бензолтрикарбоновая кислота 1,3,5БТК
2Гидрокси4метилбензолсульфокислота 2ОН4СН3БСК
2,4Диметилбензолсульфокислота 2,4диметилБСК
2,5Диметилбензолсульфокислота 2,5диметилБСК
4Метил бензол сульфокислота 4метилБСК
2Сульфобензойная кислота 2СБК
5Сульфосалициловая кислота ССК
2,4,5Триметилбензолсульфокислота 2,4,5триметилБСК
2,4,6Тримстилбензолсульфокислота 2,4,6тримегилБСК
Полистиролсульфоновая кислота ПССК
Т рифтормстансул ьфокислота ТФМСК
4Этилбензол сульфокислота 4этилБСК
Введение
Актуальность


Вопервых, суперионики являются униполярными проводниками, т. Еа эВ. О 5
см с . Для ионов, образующих жсткую кристаллическую рештку, перенос возможен только по обычным механизмам образования точечных дефектов вакансий или междоузельных
ионов. Коэффициенты диффузии таких ионов имеют величины порядка
см с . См см1. О или Р , С1 . Отдельное место среди тврдых электролитов, обладающих высокой ионной проводимостью при комнатной температуре, занимают протонные проводники. Особенностям протонного транспорта в твердом теле посвящены многочисленные обзоры 2, 3, 6. В отличие от любых других ионов протон не может существовать в отрыве от электроотрицательных атомов. В любой момент времени он образует ковалентную и направленную связь, по крайней мере, с одним из них. Естественно, что для возможности осуществлен ИЯ протонного переноса эта связь должна быть полярной и иметь положительный
заряд на атоме водорода. Наиболее типичным координационным числом для протона является 2 реже 3 для вилочковой связи, когда протон вовлечн в образование водородной связи Нсвязи. Обычно протонные проводники содержат протоны, ассоциированные с электроотрицательными атомами О, 5 или Н которые образуют большие структурные единицы, такие как Н3Х, М, Н5, НБ или ОН 7, 8 . Есть несколько моделей макроскопического транспорта протонов. В механизме Гротгуса , широко используемом для объяснения 8 и моделирования протонного транспорта в твердых телах и жидкостях, движение протона можно описать поворотом ионов оксония или аммония к соседним молекулам воды или аммиака и последующим переносом протона на эту молекулу схема справа. В случае экипажного механизма 8. Объяснения аномально высокой подвижности протонов в воде, восходящие к идее структурной диффузии Гротгуса , дополненной современными представлениями в работе , изложены также в работе . Особая роль среды в ионном транспорте стимулировала выдвижение с х годов XX века многочисленные модели воды кластерные, клатратные, континуальные, включая упрощенные, например, решеточные модели , . В пионерской работе Бернала и Фаулера , где структура воды уподобляется структуре кварца, предложена, в сущности, первая структурная модель воды. Хотя это представление о подобии в дальнейшем не подтвердилось, основная идея Бернала о существовании в воде трехмерного тетраэдрического каркаса оказалась удивительно плодотворной и была положена в основу всех современных моделей. Кластерные и клатратные модели постепенно вытесняются континуальными подходами. Попла . Переносу протона по водородным связям посвящено множество публикаций от классических работ Бернала , Стирна и Эйринга i , Конуэя с сотр. Эйгсна i с сотр. Цунделя . В последнее время исследователи остановились на двух структурных моделях гидратированного протона. Эйген предположил образование комплексного катиона 9V ii, в котором Н3 0я дро связано сильными Нсвязями с гремя молекулами Ы. Цундель, в свою очередь, выдвинул идею существования Н2нкомплекса i, в котором протон обобществлен двумя молекулами воды. Рассматриваются два противоположных случая включения растворителя в прототропную подвижность . Так, Бернал и Фаулер изобразили прыжок протона от Н частицы к свободно вращающейся ближайшей соседней молекуле воды. Такой случай полного разу порядочен ия представляет пример механизма некогерентного транспорта . Конуэй предложил вызванное полем вращение воды. Противоположным случаем является существование большого статического водного кластера, в пределах которого существует упорядоченная сетка Нсвязей. Нсвязей. Стадией, лимитирующей скорость переноса в этом механизме, является либо перескок протона, либо процесс структурного разупорядочения добавленных молекул Н по периферии кластера. Эстафетный механизм предсказывает, что подвижность увеличится с увеличением размера Нсвязанного кластера, т. Нсвязи. Эйген i М. Следовательно, структурная диффузия лимитирует скорость перескока в воде . При равновесной Нсвязи 2. А протонный перенос проходит безбарьерно протон остатся в минимуме между атомами кислорода.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.257, запросов: 121