Conference publications

Abstracts

XXIX conference

Омическое сопротивление поверхностно-модифицированной мембраны

Угрозов В.В., Филиппов А.Н.¹

Финансовый университет при Правительстве Российской Федерации 123995, Москва, ул. Щербаковская 38, e -mail: vugr@rambler.ru,

¹Губкинский университет 119991 Москва, Ленинский проспект, 65 корп.1

1 pp. (accepted)

Интенсивное развитие технологии производства топливных элементов, систем хранения и преобразования энергии, обратного электродиализа и электродиализа невозможно без создания и изучения новых ионообменных мембран. Важнейшей характеристикой ионообменной мембраны (ИОМ), наряду с проницаемостью и селективностью является ее сопротивление (проводимость). В последнее время особенно активно экспериментально исследуется проводимость поверхностно модифицированных ионообменных мембран (МИОМ), состоящих из ионообменного и модифицирующего слоев. Однако, теоретических исследований по данной тематике крайне ограничено.

Цель данной работы состоит в нахождении аналитической формулы для расчета сопротивления МИОМ, представляющий бислойную ионообменную мембрану с постоянной по толщине обменной емкостью, одна из поверхностей которой модифицирована незаряженным слоем.

В данной работе из системы уравнений [1], описывающей зависимость тока (i), протекающего в электромембранной ячейке с МИОМ, от приложенного напряжения (U), получено аналитическое выражение омического сопротивления поверхностно модифицированной ионообменной мембраны в зависимости от физико-химических характеристик модифицирующего и ионообменного слоев мембраны. Показано, что оно может быть представлено, как сумма сопротивлений ее слоев, причем величина каждого из них определяется не только собственными физико-химическими характеристиками, но также отношениями между их толщинами, коэффициентами диффузии и коэффициентами равновесного распределения электролита в этих слоях. Показано, что при уменьшении концентрации электролита сопротивление МИОМ заметно возрастает с увеличением толщины модифицирующего слоя. С ростом концентрации влияние модифицирующего слоя ослабевает, а само сопротивление МИОМ падает.

Полученное выражение для сопротивления МИОМ может быть использовано при прогнозировании сопротивлений новых ионообменных мембран, а также для их количественной оценки.

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований – грант № 20-08-00661.

Литература

1.Филиппов А. Н. //Коллоид. журн. 2016. Т.78. № 3. с. 386–395.

• view as PDF (in Russian) (PDF)

Presentation

• presentation