Исследование структуры и физико-химических свойств твердых полимерных электролитов на основе сополимера акрилонитрила и бутадиена (40:60) и солей 3d-металлов

Исследование структуры и физико-химических свойств твердых полимерных электролитов на основе сополимера акрилонитрила и бутадиена (40:60) и солей 3d-металлов

Автор: Корякова, Ирина Павловна

Шифр специальности: 02.00.04

Научная степень: Кандидатская

Год защиты: 2006

Место защиты: Екатеринбург

Количество страниц: 147 с. ил.

Артикул: 2948661

Автор: Корякова, Ирина Павловна

Стоимость: 250 руб.

Исследование структуры и физико-химических свойств твердых полимерных электролитов на основе сополимера акрилонитрила и бутадиена (40:60) и солей 3d-металлов  Исследование структуры и физико-химических свойств твердых полимерных электролитов на основе сополимера акрилонитрила и бутадиена (40:60) и солей 3d-металлов 

Оглавление
Список условных обозначений и сокращений
Ф Введение
Глава 1. Литературный обзор
1.1. Электропроводность тврдых тел
1.2. Физикохимические свойства систем полимер соль
1.2.1. Ионная сольватация и сольватокомплексообразование в системах полимер соль
1.2.2. Фазовые равновесия в системах полимер соль
1.2.3. Структура макромолекулярных сольватных комплексов
ф 1.2.4. Ионный и электронный перенос в системах полимер
Глава 2. Экспериментальные методы исследования твердых полимерных электролитов
2.1. Характеристика исходных материалов
2.2. Приготовление пленок твердых полимерных электролитов
2.3. Рентгенофазовый анализ
ф 2.4. Колебательная спектроскопия
2.5. Измерение электронных спектров поглощения
2.6. Определение числа частиц в растворе
2.7. Импедансспектроскопия .
2.8. Измерение электронной составляющей проводимости
2.9. Измерения температуры стеклования
2 Исследование электродноактивных характеристик
мембран для ионоселективных электродов
Глава 3. Исследование растворимости солей металлов в сополимере акрилонитрила и бутадиена
3.1. Выбор макромолекулярного растворителя
3.2. Выбор соли
3.3. Установление предела растворимости СоС в СКН
3.4. Исследование термической устойчивости пленок СКНСоС
Глава 4. Исследование сольватокомплексообразования в системе сополимер акрилонитрила и бутадиена СоС
4.1. Характеристика СКН как макромолекулярного растворителя
4.2. Природа химической связи в нитрильных и олефиновых комплексах переходных металлов
4.3. Нитрильные и олефиновые комплексы кобальта II
4.3.1. Литературные данные
4.3.2. Экспериментальные результаты
4.3.2.1. Ацетошприл СоС
4.3.2.2. Полибутадиен СоС
4.4. Идентификация состава и структуры макромолекулярных сольватных комплексов, образующихся в системе сополимер акрилонитрила и бутадиена СоС
Глава 5. Исследование транспортных свойств твердых полимерных электролитов системы сополимер акрилонитрила и бутадиена СоС
5.1. Измерения температурных и концентрационных зависимостей общей электропроводности
5.2. Идентификация носителей заряда
5.3. Исследование причин появления электронной проводимости
5.4. Механизмы электропереноса в системе сополимер акрилонитрила и бутадиена СоС
Глава 6. Кобальтселективный электрод на основе твердых полимерных электролитов системы сополимер акрилонитрила и бутадиена СоС
6.1. Ионоселективные электроды
6.2. Исследование электродноактивных свойств твердых полимерных электролитов системы СКН СоС
6.3. Характеристики стандартизация кобальтселективного электрода
6.3.1. Определение диапазонов линейности электродной функции и крутизны электродной функции
6.3.2. Определение рабочей области
6.3.3. Время установления постоянного значения потенциала
6.3.4. Определение предела обнаружения и времени жизни
6.3.5. Определение коэффициентов потенциометрической селективности
6.3.6. Определение содержания кобальта в сплаве методом прямой потенциометрии с использованием кобальтселективного электрода
6.4. Сравнение характеристик СоСЭ с мембраной из ТПЭ с аналогами
Заключение Список литературы Приложение 1.
Приложение 2.
Приложение 3.
Приложение 4.
Список условных обозначений и сокращений
ТПЭ твердый полимерный электролит
ИСЭ ионоселективный электрод
СоСЭ кобальтселективный электрод
СКН синтетический каучук нитрильный
ПАН полиакрилонитрил
ПЭО полиэтиленоксид
ППО полипропиленоксид
ПЭГ полиэтиленгликоль
ДМСО диметилсульфоксид
МЭК метилэтилкетон
АЦН ацетонитрил
АН акрилонитрил
РСА рентгеноструктурный анализ
ИКС инфракрасная спектроскопия
РФА рентгенофазовый анализ
КР спектроскопия комбинационного рассеяния
А оптическая плотность
X длина волны, нм
с молярный коэффициент поглощения, лмольсм V волновое число, см
число переноса электронов число переноса катионов
Уоы валентные колебания группы СЫ
Усс валентные колебания группы СС
а удельная электропроводность, Омсм
АЕ энергия активации электропроводности, кДжмоль
температура, С
температура стеклования, К1 Е потенциал электрода, мВ
Введение
Актуальность


Полимерные материалы, способные проводить электрический ток, представляют большой интерес как с научной, так и с прикладной точки зрения. Эти материалы обычно подразделяют на две большие группы, основываясь на природе проводимости. Одна группа включает в себя материалы с преимущественно электронной проводимостью их принято называть электропроводящими полимерами i . Другую группу составляют преимущественно ионные проводники они получили название полимерные электролиты . Полимерные электролиты представляют собой растворы солей в полярном полимере. Как правило, ионная проводимость в системах полимер соль много выше, чем электронная 1. В некоторых случаях представители этого класса материалов обладают электронной проводимостью, сопоставимой по величине с ионной, и являются, по существу, смешанными проводниками . С макроскопической точки зрения полимерные электролиты представляют собой твердые тела, хотя сегменты полимерных цепей имеют близкую к жидкости подвижность при температурах выше температуры стеклования. Эти особенности полимерных электролитных систем оказывают существенное влияние на все их физикохимические свойства, в том числе, и транспортные. В отличие от газов и жидкостей, в твердых телах в том числе, и в полимерных отсутствует механическое перемешивание конвекция. Основными явлениями переноса вещества и электричества являются электропроводность, диффузия и термоэлектрический эффект 5. Условием протекания постоянного электрического тока в материальной среде твердой, жидкой или газообразной является наличие свободных носителей заряда. Здесь Пк концентрация носителей кто типа, г их валентность, а подвижность. Справедливость условия независимого движения ограничивается плотностью носителей тока. Количественной характеристикой природы электропроводности являются числа переноса носителей зарядов. Доля парциальной проводимости кчастиц в суммарной удельной электропроводности о обозначается как число переноса частиц сорта к
Транспортные свойства твердых тел, связанные с явлениями переноса вещества и электричества во внешних полях химическом, электрическом, тепловом и др. В случае ионной электролитической проводимости твердые электролиты прохождение электрического тока сопровождается макроскопическим переносом вещества. В обычных твердых телах ионный перенос при комнатной температуре, как правило, не очень значителен и не превышает Омсм1. Ионная проводимость растет по мере увеличения температуры, хотя редко превышает 3 Ом1см1 даже вблизи температуры плавления. Движение ионов в твердом теле возможно благодаря существованию атомных дефектов локальных нарушений регулярной структуры в кристаллических электролитах или свободного объема статистически распределенных полостей в структурной сетке в аморфных электролитах. Перемещение ионов осуществляется путем их перескока из позиции в структуре в соседнюю свободную позицию и носит термоактивационный характер. Особую группу твердых электролитов составляют полимерные электролиты, имеющие общие черты одновременно и с твердыми, и с жидкими электролитами. Твердые тела с преимущественно электронной проводимостью подразделяют на три больших класса в зависимости от величины удельной электропроводности при комнатной температуре проводники Ом1см1, полупроводники Ом1см1 и диэлектрики, или изоляторы Ом1см1 5,7. Наличие подвижных электронов, обусловленных возникновением электронных дефектов, придают полимерным электролитам полупроводниковые свойства. Полупроводниковые свойства кристаллических материалов неорганической и органической природы описывают в рамках зонной теории 5,7,8. Согласно представлениям современной теории конденсированного состояния, неупорядоченные системы отличаются от кристаллических отсутствием пространственной периодичности потенциальной энергии носителей заряда и наличием в этой энергии случайного слагаемого 9,. Это иллюстрирует рис. Зонный характер энергетического спектра носителей заряда сохраняется и в неупорядоченной структуре. Некристаллические вещества имеют зону проводимости и валентную зону, а также собственные состояния в запрещенной зоне локализованные состояния.

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: 0.275, запросов: 121