Разработка новых многослойных ионообменных мембран для водоподготовки и «зеленой» химии путем физико-химической модификации поверхности мембран

Проект направлен на изучение механизма переноса ионов и молекул воды, и химических реакций, протекающих в многослойных мембранах, а также явлений на их внешних и внутренних межфазных границах. Особенностью таких мембран является наличие на поверхности мембраны или на внутренних межфазных границах тонких реакционных слоёв и/или селективных слоёв, придающих этим композитным мембранам новые улучшенные физико-химические и эксплуатационные свойства. Будет исследовано строение, морфология и химический состав указанных анизотропных мембран с использованием современных физико-химических и электронно-оптических методов, а также их электрохимические, селективные и массообменные характеристики методами вращающегося мембранного диска, частотного спектра импеданса, вольтамперометрии и измерением гитторфовских чисел переноса, электропроводности и диффузионной проницаемости.Будет разработана математическая модель для количественного описания переноса ионов через многослойную электромембранную систему «ионообменная мембрана с каталитическим реакционным и/или селективным слоем и прилегающими к ней диффузионными слоями». Верификация модели будет проведена при мягких токовых режимах (при токах меньше предельного электродиффузионного тока) и при интенсивных токовых режимах. Будут установлены фундаментальные корреляции между химическим составом и морфологией поверхности мембран, и скоростью диссоциации воды, и сверхпредельным массопереносом в электромембранных системах. Будут расширены представления о строении области пространственного заряда и реакционного слоя и их влиянии на химические процессы и перенос ионов в электромембранных системах.