Органо-неорганические мембраны со свойствами безводных протонпроводящих электролитов, полученные золь-гель методом

Abstract

Сумісною конденсацією двох типів алкоксисилільних прекурсорів отримано протонопровідні органо-неорганічні мембрани з сульфокислотними групами, ковалентно приєднаними до матриці. Показано можливість регулювання властивостей мембран шляхом зміни співвідношення прекурсорів. Значення протонної провідності синтезованих матеріалів дорівнює 10−6–10−5 См/см при 60–100 °C в атмосфері сухого азоту, при цьому протонне перенесення реалізується за рахунок сегментальної рухливості олігооксіетиленових ланцюгів (механізм Гротгуса). Завдяки зволоженню мембран збільшується протонна провідность на 2–3 порядки.

The organic-inorganic proton exchange membranes containing sulfonic groups covalently attached to the host are obtained via the joint condensation of two types of alkoxysilane precursors. The opportunity to adjust membranes properties by variation of the precursors ratio has been shown. The values of ionic conductivity of the obtained materials are 10−6–10−5 S/cm at 60–100 °C in dry nitrogen atmosphere. The proton transfer in these systems is caused by the segmental motion of oligooxyethylene chains (Grotthuss mechanism). The wetting of membranes causes increasing the protonic conduction by 2–3 orders of magnitude.