WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

Темплатирование в системах, содержащих глины, как метод управления свойствами полимер-композиционных сорбентов и платиновых электрокатализаторов

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

им. М.В. ЛОМОНОСОВА

ФИЗИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

На правах рукописи

Лаврентьева Екатерина Константиновна

Темплатирование в системах, содержащих глины, как метод

управления свойствами полимер-композиционных сорбентов и

платиновых электрокатализаторов

Специальности:

02.00.06 – высокомолекулярные соединения 02.00.05 – электрохимия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Москва – 2009 www.sp-department.ru

Работа выполнена на кафедре физики полимеров и кристаллов Физического факультета и на кафедре электрохимии Химического факультета Московского Государственного Университета им. М.В. Ломоносова.

Научные руководители: доктор химических наук Стародубцев Сергей Геннадьевич доктор химических наук, профессор Цирлина Галина Александровна

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук Василевская Валентина Владимировна доктор химических наук, профессор Гамбург Юлий Давидович

Ведущая организация: Институт синтетических полимерных материалов им. Н. С. Ениколопова РАН

Защита состоится 23 декабря 2009 г. В 15 час. 30 мин. на заседании диссертационного совета Д. 501.002.01 при Физическом факультете Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова по адресу: 119991, Москва, Ленинские горы, ГСП-1, дом 1, строение 2, МГУ, Физический факультет, ауд.

ЮФА.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Физического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова.

Автореферат разослан _ ноября 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат физико-математических наук Лаптинская Т.В.

  www.sp-department.ru

Общая характеристика работы

Актуальность работы. Развитие материаловедения, обусловленное разнообразными высокотехнологичными приложениями, требует новых управляемых способов формирования структур композиционных материалов, включающих наноразмерные фрагменты. Универсальным подходом к контролируемому наноструктурированию является темплатирование – формирование наноразмерных фрагментов определённого строения с использованием матриц. В настоящей работе этот подход реализован с использованием смектитовых глин – природных и синтетических низкоразмерных объектов, обладающих способностью связывать разнообразные ионы и молекулы, а также высокой химической и термической стабильностью. Зависимость сорбционных и ионообменных свойств глин от природы присутствующих в их составе обменных катионов и от кислотности (pH) среды даёт дополнительную возможность управления темплатирующими свойствами. Эти свойства, а также совместимость глин с подавляющим большинством реагентов для получения функциональных материалов, обеспечивают их универсальность как матриц. Для демонстрации широты спектра приёмов темплатирования, основанных на использовании глин, в работе выбраны две существенно различные группы материалов: гидрофильные полимерные гели и высокодисперсные платиновые электрокатализаторы.

Цель работы. На примерах композиционных полимерных сорбентов и дисперсных металлических катализаторов разработать принципы управляемого варьирования функциональных свойств материалов с использованием глин.

Задачи. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

суспензиях, содержащих глинистые частицы и их экспериментальная электроосажденной платины);

принципов контролируемого варьирования структуры получаемых оптимизации функциональных свойств.

Научная новизна и практическая значимость. В работе впервые предложен и реализован метод трёхстадийного формирования полимеркомпозиционных сорбентов, сочетающих гидрофильность полимерной матрицы и гидрофобность внедрённой в неё органоглины, что определило эффективность абсорбции композитами органических веществ из водных растворов. Впервые показана возможность уменьшения степени срастания и размера частиц Pt в модельных электрокатализаторах путём электроосаждения из суспензий глин в растворе платинирования. Как следствие, темплатирование катализаторов электрокаталитическую активность.

На защиту выносятся:

основанные на комбинировании ионообменных и стерических экспериментальной апробации.

Личный вклад автора. Автором лично приготовлены все исследуемые микроскопические (СТМ) эксперименты. Автор участвовал в интерпретации данных рентгенографических и микроскопических (СЭМ) данных.

опубликовано 9 печатных работ, в том числе 3 статьи в рецензируемых российских и зарубежных журналах.

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и списка цитируемой литературы (152 наименования). Работа изложена на 158 страницах, содержит 75 рисунков и 19 таблиц.

Во Введении сформулированы цель и задачи работы, обоснованы актуальность и значимость поставленных задач.

В первой главе (Обзор литературы) проведён систематический анализ свойств смектитовых глин, важных для темплатирования: слоистое строение, структурообразование в растворах, ионообменные равновесия и кинетика их установления, электрокинетическое и реологическое поведение. Акцент сделан на анализе свойств используемых в работе глин (Рис. 1): монтмориллонита (Монт), бентонита (Бент, смешаннослойный минерал, в котором содержание монтмориллонитовых слоёв превышает 70 %), лапонита (Лап, синтетический гекторит). Систематизирована литература, посвященная исследованиям структуры и свойств широко используемых глиносодержащих материалов:

органомодифицированных, интеркалированных и фиксированных глин;

композитов полимер-глина; электродов, модифицированных глинами.

Рис. 1. Структура монтмориллонита и гекторита (а, б). Обозначения: 1-Si; 2-Al (для монтмориллонита), Mg (для гекторита); 3-O; 4-OH; 5-межслоевые “обменные” катионы;

T - тетраэдрические Si кислородные слои; O - октаэдрические Al или Mg кислородногидроксильные слои; TOT - трёхслойные элементарные пакеты смектитовых глин (алюмосиликатные слои). Характерные величины (рис. б): d — расстояние от T-слоя одного пакета до таким же образом расположенного Т-слоя смежного пакета (межплоскостное расстояние); d — размер промежутка между пакетами. в) Строение частицы смектитовой глины в сухом состоянии. Обозначения: отрезки – алюмосиликатные слои; концентрические круги – обменные катионы.

Во второй главе (Методика эксперимента) описываются использованные в работе материалы, оборудование, а также схемы приготовления и методы характеристики исследуемых объектов. Для характеристики глин и их суспензий использовались рентгенофазовый анализ, термогравиметрия с масс-спектральным анализом, хроматография, рамановская спектроскопия и реологические измерения. Для структурной характеристики функциональных материалов привлекались рентгеновская дифракция, просвечивающая и сканирующая электронная микроскопия, а также сканирующая туннельная микроскопия.

полимер/органоглина, а также количество абсорбированных ими тестовых веществ контролировали методом спектроскопии поглощения в УФ-видимой хронамперометрии с кулонометрическим анализом. Для определения истинной каталитической активности полученных катализаторов проводились путём измерения стационарных поляризационных кривых. Все электрохимические пространствами.

Третья глава (Исследование структуры и состава используемых глин) посвящена детальной характеристике использованных в диссертационной работе глин. Показано, что Монт и Лап являются однофазными минералами, а в Бент присутствуют как неорганические (опал, кварц, кальцит), так и органические примеси, анализу которых уделено специальное внимание. Установлено, что заряд поверхности, ионообменная ёмкость и количество примесей в исследуемых



Похожие работы:

«Максимовский Михаил Юрьевич ПОЛИГОНЫ И МУЛЬТИПОЛИГОНЫ НАД ПОЛУГРУППАМИ Специальность 01.01.06 – математическая логика, алгебра и теория чисел Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Казань – 2010 г. Работа выполнена на кафедре высшей математики № 1 Московского государственного института электронной техники (национального исследовательского университета) Научный руководитель : доктор физико-математических наук, профессор Кожухов...»

«Гуляев Сергей Николаевич РЕЛЬЕФНО-ФАЗОВЫЕ ГОЛОГРАММЫ НА ФОТОЭМУЛЬСИОННЫХ СЛОЯХ, ОБЛУЧЕННЫХ УЛЬТРАФИОЛЕТОВЫМ ИЗЛУЧЕНИЕМ Специальность 01.04.04 – физическая электроника 01.04.05 - оптика АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Санкт-Петербург 2006 г. Работа выполнена на кафедре физической электроники Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный...»

«УЛИТИН НИКОЛАЙ ВИКТОРОВИЧ УПРАВЛЕНИЕ СИНТЕЗОМ, СТРУКТУРОЙ И ПОЛЯРИЗАЦИЕЙ ПОЛИМЕРНЫХ МАТРИЦ ДЛЯ РАДИОПРОЗРАЧНЫХ СТЕКЛОПЛАСТИКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ 02.00.06 – Высокомолекулярные соединения АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора химических наук Москва-2012 www.sp-department.ru Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Казанский национальный исследовательский технологический университет...»

«УДК 534.2: 534.1./2 : 534.7 Шмелев Андрей Александрович АКУСТИЧЕСКАЯ ТОМОГРАФИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ НЕЛИНЕЙНЫХ ПАРАМЕТРОВ РАССЕИВАТЕЛЯ НА ОСНОВЕ ЭФФЕКТОВ ТРЕТЬЕГО ПОРЯДКА Специальность: 01.04.06 – акустика Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Москва – 2011 Работа выполнена на кафедре акустики физического факультета Московского государственного...»

«Ильичева Наталья Сергеевна ПОЛУЧЕНИЕ НОВЫХ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ РАДИАЦИОННО-ХИМИЧЕСКОЙ ПРИВИВОЧНОЙ ПОЛИМЕРИЗАЦИЕЙ ВИНИЛОВЫХ МОНОМЕРОВ НА ПОЛИЭТИЛЕН 02.00.06 – высокомолекулярные соединения АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук Москва – 2011 Диссертационная работа выполнена в Федеральном Государственном Унитарном Предприятии Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский физико-химический институт имени Л.Я....»

«Носова Оксана Владимировна АВТОМАТИЗАЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ БИЗНЕС-ПРОЦЕССАМИ ОСНОВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СТРАХОВЫХ КОМПАНИЙ ДЛЯ ПРЕДПРИЯТИЙ АПК Специальность 05.13.06 – Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (в пищевой промышленности) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва - Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Московский государственный...»

«УДК 517.917 БЫКОВА ТАТЬЯНА СЕРГЕЕВНА ЛЯПУНОВСКАЯ ПРИВОДИМОСТЬ ЛИНЕЙНОЙ СИСТЕМЫ С ПОСЛЕДЕЙСТВИЕМ 01.01.02 дифференциальные уравнения АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Ижевск – 2005 Работа выполнена в ГОУ ВПО Ижевский государственный технический университет. Научный руководитель : доктор физико-математических наук, профессор Тонков Евгений Леонидович Официальные оппоненты : доктор физико-математических наук, профессор...»

«Дубовецкий Андрей Зигмундович Методы, алгоритмы и программное обеспечение использования АФАР в комплексах радиозондирования атмосферы 05.12.07 – Антенны, СВЧ – устройства и их технологии АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва – 2011 Работа выполнена в Государственном учреждении Центральная аэрологическая обсерватория. Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды. Научный руководитель : кандидат...»

«Шомполова Ольга Игоревна Оптимальное управление линейными системами с нерегулярными смешанными ограничениями и определение геометрии оптимальной траектории Специальность 05.13.01 – Системный анализ, управление и обработка информации (промышленность) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Москва - 2012 РАБОТА ВЫПОЛНЕНА В ФЕДЕРАЛЬНОМ ГОСУДАРСТВЕННОМ БЮДЖЕТНОМ УЧРЕЖДЕНИИ НАУКИ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИМ. А.А. ДОРОДНИЦЫНА РОССИЙСКОЙ...»

«МЕЛЬНИКОВ ПАВЕЛ ВАЛЕНТИНОВИЧ ПЕРЕХОДНЫЙ РЕЖИМ ДИНАМИЧЕСКОЙ МОДУЛЯЦИИ В СПЕКТРАХ ЭПР ФТОРАЛКИЛИРОВАННЫХ АНИОН-РАДИКАЛОВ. МЕТОДЫ РЕКОНСТРУКЦИИ И ИНТЕРПРЕТАЦИИ Специальность 02.00.04 – Физическая химия АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук Москва – 2010 2 Работа выполнена на кафедре физической химии им. Я.К. Сыркина Московской государственной академии тонкой химической технологии им. М.В. Ломоносова. Научный руководитель :...»

«Сенюкова Ольга Викторовна Разработка алгоритмов семантической сегментации и классификации биомедицинских сигналов низкой размерности на основе машинного обучения Специальность 05.13.11 – математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Москва – 2012 Работа выполнена на кафедре автоматизации систем вычислительных комплексов факультета...»

«АРБУЗОВ АНДРЕЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ Теория и методы анализа диэлектрических спектров, описываемых дробно-степенными выражениями с действительными и комплексно-сопряженными показателями Специальность: 01.04.02 – теоретическая физика АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Казань – 2009 Работа выполнена на кафедре теоретической физики государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Казанский...»

«СТРАУПЕ СТАНИСЛАВ СЕРГЕЕВИЧ КОРРЕЛЯЦИОННЫЕ СВОЙСТВА КВАНТОВЫХ СОСТОЯНИЙ ВЫСОКОЙ РАЗМЕРНОСТИ НА ОСНОВЕ БИФОТОННЫХ ПОЛЕЙ Специальность 01.04.21 — лазерная физика Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Москва — 2011 Работа выполнена на кафедре квантовой электроники физического факультета Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова. Научный руководитель : доктор физико-математических наук, профессор Кулик...»

«Дорофеев Николай Юрьевич О свойствах задач и алгоритмов разметки точечных конфигураций Специальность 01.01.09 – дискретная математика и математическая кибернетика АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук Москва – 2012 Работа выполнена на кафедре математических методов прогнозирования факультета вычислительной математики и кибернетики Московского государственного...»

«Голубев Николай Александрович Интегральный электростатический спектрометр с магнитной адиабатической коллимацией для установки по поиску массы нейтрино из -распада трития Специальность 01.04.01 приборы и методы экспериментальной физики Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Москва – 2006 Работа выполнена в отделе экспериментальной физики Института ядерных исследований РАН....»

«Восков Алексей Леонидович РАСЧЕТ ФАЗОВЫХ РАВНОВЕСИЙ МЕТОДОМ ВЫПУКЛЫХ ОБОЛОЧЕК Специальность 02.00.04 – физическая химия АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук Москва – 2010 Работа выполнена в лаборатории химической термодинамики на кафедре физической химии Химического факультета Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова. Научный руководитель : доктор химических наук, профессор Воронин Геннадий Федорович Официальные...»

«МУТИНА Альбина Ришатовна ВН УТРЕННИ Е ГРАДИ ЕН ТЫ МАГНИ ТНОГО ПОЛЯ В ПОРИС ТЫ Х СРЕДАХ: Э КСПЕРИМ ЕН ТАЛЬНО Е ИССЛ ЕДОВАНИ Е Специальность 01.04.07 – физика конденсированного состояния Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Казань 2007 Работа выполнена на кафедре молекулярной физики...»

«БОЛЬШАКОВА АЛЕКСАНДРА НИКОЛАЕВНА ПОЛУЧЕНИЕ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЭЛЕКТРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ПОЛИМЕРНЫХ МЕМБРАН, СОДЕРЖАЩИХ НАНОЧАСТИЦЫ ПЛАТИНЫ, ПАЛЛАДИЯ, ЖЕЛЕЗА И СЕРЕБРА специальность 02.00.04 – физическая химия АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук Москва – 2011 Работа выполнена на кафедре физической химии им. Я.К. Сыркина Московского государственного университета тонких химических технологий им. М.В. Ломоносова (МИТХТ)....»

«Абдрашитов Андрей Владимирович СТРУКТУРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПЛАЗМЕННО-ПЫЛЕВЫХ КРИСТАЛЛОВ В ПОЛЯХ РАЗЛИЧНОЙ КОНФИГУРАЦИИ Специальности: 01.04.07 – физика конденсированного состояния 01.04.02 – теоретическая физика АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Томск – 2011 Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Институте физики прочности и материаловедения Сибирского отделения РАН Научные руководители: доктор...»

«Чупашев Владимир Геннадьевич Организация конструкторской деятельности учащихся на занятиях физикотехнического кружка в условиях перехода на профильное обучение 13.00.02 Теория и методика обучения и воспитания (физика в общеобразовательной и высшей школе) АВТОРЕФЕРАТ Диссертации на соискание учёной степени кандидата педагогических наук Томск – 2006 2 Работа выполнена в Томском государственном педагогическом университете Научный руководитель : кандидат физико-математических...»






 
© 2013 www.diss.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Методички, учебные программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.