Лаборатория электрохимии мембран и дисперсных систем

Заведующая лабораторией Сидорова М.П.

Лаборатория электрохимии мембран и дисперсных систем основана Д.А. Фридрихсбергом в 1987 г. После его смерти (в 1989 г.) лабораторию возглавила М.П. Сидорова. В качестве одного из направлений исследований, проводимых под руководством М.П. Сидоровой ее сотрудниками и аспирантами (Л.Э. Ермакова, И.А. Савина, Н.А. Жура), сохранилось изучение электроповерхностных характеристик мембран различной химической природы. Полученные результаты позволяют установить корреляцию между электрохимическими параметрами мембран (заряд поверхности, числа переноса ионов, электрокинетический потенциал) и их электро- или бароселективностью, что важно для прогнозирования поведения мембран в различных технологических процессах, включающих мембранные методы разделения жидких смесей. Другое направление исследований группы М.П. Сидоровой связано с изучением структуры двойного электрического слоя на границе раздела твердое тело – раствор простого или коллоидного электролита (работы Л.Э. Ермаковой, Т.П. Голуб, В.Е. Шубина, Н.Ф. Богдановой, Ю.И. Самошиной, А.В. Клебанова). Измерения проводятся на модельных дисперсных системах правильной геометрической формы (плоскопараллельные и цилиндрические одиночные капилляры, суспензии монодисперсных сферических частиц, оксидные наноструктуры на модельных подложках). Систематическое изучение адсорбционных и электрокинетических характеристик ряда оксидов позволило и проанализировать механизм заряжения амфотерных поверхностей в растворах простых и коллоидных электролитов, определить константы поверхностных реакций, адсорбционные потенциалы и подвижностей ионов, а также компоненты заряда и потенциалы ДЭС. Впервые было установлено влияние специфической адсорбции ПАВ на величину заряда поверхности оксидов.

Ермакова Л.Э.

Изучение электроповерхностных параметров оксидных наноструктур, а также исследование равновесных и транспортных характеристик неорганических и полимерных мембран различной химической природы дали материал для подготовки докторской диссертации Л.Э. Ермаковой, ученицы Д.А. Фридрихсберга и М.П. Сидоровой. В группе К.П. Тихомоловой, включающей В.М. Цуканову, И.Б. Дмитриеву, Н.Г. Шарову, Э.Е. Возную, М.В. Иванову, О.Н. Слядневу, продолжаются экспериментальные и теоретические исследования нестационарного электроосмоса, а также движения двух несмешивающихся жидкостей в капиллярно-пористых системах, вызываемого наложением перепада давления ("фильтрационное движение") и постоянного электрического поля ("электрокинетическое движение"). Был разработан метод синтеза порошков ферритов в матрице высокомолекулярного соединения. Установлено, что введение в раствор солей ферритообразующих металлов высокомолекулярного соединения, содержащего атомные группировки, способные поляризовать компоненты реакции, позволяет обеспечить образование пространственной структуры с ячейками, ограничивающими рост синтезируемого кристалла, и влиять на степень ферритизации продукта. Анализ характеристик никелевого феррита, синтезированного в гелях поливинилового спирта, показал, что для достижения необходимых технологических характеристик порошка необходимо введение в матрицу высокомолекулярного соединения дополнительных поляризующих агентов (молекулярных катализаторов). В качестве таких молекулярных катализаторов нами предлагаются азолы, использование которых при соответствующих условиях синтеза позволило существенно увеличить степень ферритизации продукта реакции. Полученные результаты показали как перспективность предложенного нами метода, так и необходимость проведения дальнейших систематических исследований, что позволит разработать оптимальные условия синтеза монодисперсных субмикрокристаллов с программируемыми составом, структурой и поверхностными свойствами.

Тихомолова К.П.

В рамках развития химической концепции специфической адсорбции проводятся исследования адсорбционно-десорбционных процессов в гетерогенных системах оксид - водный раствор, содержащий соли металла или органические вещества, с целью выяснения природы сил, действующих между адсорбатом и адсорбентом. Сотрудники лаборатории электрохимии мембран и дисперсных систем контактируют с большим количеством зарубежных научных центров, занимающихся вопросами современной коллоидной науки - Сельскохозяйственным университетом Вагенингена (Нидерланды), Лундским университетом (Швеция), Кю-шу университетом, Фукуока (Япония).