Отчет о научно-исследовательской работе № КП 068-2019-0014 плана НИР ГЗ. Выполнение фундаментальных научных исследований (ГП 14), раздел 001 по теме "ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ХИМИКО-ФИЗИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ, НАПРАВЛЕННЫЕ НА РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМ ЭКОЛОГИИ, НЕТРАДИЦИОННОЙ И ВОЗОБНОВЛЯЕМОЙ ЭНЕРГЕТИКИ, СИСТЕМ НАКОПЛЕНИЯ ЭНЕРГИИ, И РАЗРАБОТКА НОВЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ЭТИХ ОБЛАСТЕЙ"

Объекты исследования – ионообменные мембраны, полимерные композиты на основе углеродных наноструктур, оксид графита, углеродные нанотрубки, органические солнечные элементы, криогенная гелиевая плазма, органические аэрозоли. Цель работы – определение химико-физических свойств перечисленных объектов, необходимых для комплексного решения проблем экологии. В 2020 году проводились междисциплинарные исследования в рамках Программы ФНИ государственных академий на 2013 - 2020 годы по следующим направлениям: раздел 3 «Технические науки» (подразделы 17 – 22) и раздел 5 «Химические науки и науки о материалах» (подразделы 44, 45 и 47). Усовершенствована методика синтеза нано-композитных ионообменных мембран для топливных элементов водородной энергетики на основе фторполимерных и полиолефиновых матриц. Исследована электропроводность полимерного композита политетрафторэтилена с малослойными графеновыми нанопластинами. Установлено, что углеродные наноструктуры, как наполнители в полимерных композитах, могут быть использованы в качестве радиопоглощающих материалов. Исследованы процессы генерации и транспорта зарядов в органических преобразователях солнечной энергии и определены параметры фотодетекторов на основе новых синтезированных сопряженных полимеров. Установлено, что межфазный слой электрических диполей между донорным и акцепторным материалами радикально влияет на энергию связи электрон-дырочной пары. Проведена экспериментальная диагностика неравновесной криогенной плазмы (температура порядка 10К). Проведены испытания спектрометра на базе квантового каскадного лазера с использованием стандартных тестовых объектов для спектров рассеяния в ИК диапазоне. Изучен механизм реакций газов-реагентов О3 и NO2 на поверхности органических аэрозолей с целью моделирования гетерогенных реакций на аэрозолях в тропосфере. Все запланированные на 2020 год исследования выполнены в полном объеме, их результаты опубликованы в российских и международных научных журналах.