Синтезированы новые протонообменные мембраны
10.08.2026
Д.х.н., профессор Ангарского государственного технического уни-верситета Раскулова Т.В. и сотрудники Иркутского национального иссле-довательского технического университета и Иркутского института химии им. А.Е. Фаворского СО РАН синтезировали новые протонообменные мембраны. Результаты работы опубликованы в статье «Синтез и характе-ристика новых протонообменных мембран на основе поли-1-винил-1,2,4-триазола и пиридинсульфокислоты» в научном журнале «ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. ПРИКЛАДНАЯ ХИМИЯ И БИОТЕХНОЛОГИЯ» (№1, 2026), входящем в «Белый список» Минобрнауки РФ.
Целью настоящей работы являлось впервые проведенное получение и комплексное исследование кислотно-основных ионообменных мембран на основе поли-1-винил-1,2,4-триазола, пиридинсульфокислоты и поливи-нилового спирта, сшитого щавелевой кислотой. В ходе работы установле-на прямая зависимость ключевых физико-химических свойств материала от соотношения полимерных компонентов. Полученные образцы мембран проявляют высокую термическую и окислительную стабильность. Показа-но, что термическая стабильность мембран увеличивается с ростом содер-жания поли-1-винил-1,2,4-триазола, достигая температур начала деструк-ции в 340 °C, при этом они демонстрируют высокую устойчивость к окис-лительной деградации в агрессивной среде реактива Фентона. Мембраны теряют вес с увеличением времени, через 5 ч потери веса для поли-1-винил-1,2,4-триазола с пиридинсульфокислотой (20:80), (50:50), (80:20) и мембраны Нафион 212® составляли 25, 21, 14 и 5% соответственно. Функ-циональные характеристики, такие как водопоглощение, ионообменная емкость и протонная проводимость, напротив, существенно возрастают при повышении доли пиридинсульфокислоты. Максимальная удельная электропроводность материала в условиях 80 °C и относительной влажно-сти 75% достигает 250 мСм/см. Изучение механических свойств показало, что увеличение содержания пиридинсульфокислоты в составе приводит к повышению эластичности (относительное удлинение при разрыве возрас-тает до 54%) и снижению модуля упругости (до 50 МПа). Полученные ре-зультаты показывают возможность целенаправленного конструирования и настройки свойств данных мембран до значений, превышающих показате-ли коммерческой мембраны Нафион 212®, что определяет перспектив-ность их применения в качестве протонообменных материалов в электро-химических устройствах, включая топливные элементы.
Работа выполнена в рамках Десятилетия науки и технологий и наци-онального проекта «Молодежь и дети».
Синтезированы новые протонообменные мембраны
Синтезированы новые протонообменные мембраныД.х.н., профессор Ангарского государственного технического уни-верситета Раскулова Т.В. и сотрудники Иркутского национального иссле-довательского технического университета и Иркутского института химии им. А.Е. Фаворского СО РАН синтезировали новые протонообменные мембраны. Результаты работы опубликованы в статье «Синтез и характе-ристика новых протонообменных мембран на основе поли-1-винил-1,2,4-триазола и пиридинсульфокислоты» в научном журнале «ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. ПРИКЛАДНАЯ ХИМИЯ И БИОТЕХНОЛОГИЯ» (№1, 2026), входящем в «Белый список» Минобрнауки РФ.
Целью настоящей работы являлось впервые проведенное получение и комплексное исследование кислотно-основных ионообменных мембран на основе поли-1-винил-1,2,4-триазола, пиридинсульфокислоты и поливи-нилового спирта, сшитого щавелевой кислотой. В ходе работы установле-на прямая зависимость ключевых физико-химических свойств материала от соотношения полимерных компонентов. Полученные образцы мембран проявляют высокую термическую и окислительную стабильность. Показа-но, что термическая стабильность мембран увеличивается с ростом содер-жания поли-1-винил-1,2,4-триазола, достигая температур начала деструк-ции в 340 °C, при этом они демонстрируют высокую устойчивость к окис-лительной деградации в агрессивной среде реактива Фентона. Мембраны теряют вес с увеличением времени, через 5 ч потери веса для поли-1-винил-1,2,4-триазола с пиридинсульфокислотой (20:80), (50:50), (80:20) и мембраны Нафион 212® составляли 25, 21, 14 и 5% соответственно. Функ-циональные характеристики, такие как водопоглощение, ионообменная емкость и протонная проводимость, напротив, существенно возрастают при повышении доли пиридинсульфокислоты. Максимальная удельная электропроводность материала в условиях 80 °C и относительной влажно-сти 75% достигает 250 мСм/см. Изучение механических свойств показало, что увеличение содержания пиридинсульфокислоты в составе приводит к повышению эластичности (относительное удлинение при разрыве возрас-тает до 54%) и снижению модуля упругости (до 50 МПа). Полученные ре-зультаты показывают возможность целенаправленного конструирования и настройки свойств данных мембран до значений, превышающих показате-ли коммерческой мембраны Нафион 212®, что определяет перспектив-ность их применения в качестве протонообменных материалов в электро-химических устройствах, включая топливные элементы.
Работа выполнена в рамках Десятилетия науки и технологий и наци-онального проекта «Молодежь и дети».