Учись Учиться

Доклад
Физика
29 October 2011

Использование нанотехнологий в изучении поверхности ионообменных мембран

Star InactiveStar InactiveStar InactiveStar InactiveStar Inactive
 
    Tags:
  • наука
  • свойства
  • нанообъект
  • наноматериалы
  • мембраны
  • свойства

Печенкина Т. А.

ГОУ Вятская гуманитарная гимназия

В настоящее время многие ученые в своих исследовательских работах уделяют внимание изучению различных свойств нанообъектов. Из-за пористой структуры ионообменные мембраны можно отнести к наноматериалам. Транспортные и равновесные свойства ионообменных мембран рассматривают с учётом их структурной неоднородности. Гетерогенные ионообменные мембраны имеют неоднородную поверхность, влияющую на их физико-химические и электрохимические характеристики. Зондовый сканирующий микроскоп позволяет получить сканы поверхности и изучить рельеф и неоднородности ионообменных мембран.

Целью данной работы является изучение поверхности ионообменных мембран с помощью сканирующей зондовой микроскопии, сравнение рельефа и оценки шероховатости поверхности.

Объектами исследований были выбраны отечественные гетерогенные мембраны МК-40, МА-40, МА-41И и гомогенная мембрана МФ-4СК (аналог мембраны Nafion).

В данной работе использовались оптические микроскопы Karl Zeis и ЛОМО и зондовый сканирующий микроскоп Solver P47 (фирма NT-MDT, г. Москва). Исследуемые образцы должны иметь размер не более 20×20×10 мм. Максимальный размер скана 80×80×5 мкм.

На первом этапе исследовательской работы были получены электронные микрофотографии исходных образцов ионообменных мембран в сухой и набухшей форме.

А) б) в)

Рисунок 1. Микрофотографии гомогенной мембраны МФ-4СК (а) и МК-40 (б) сухие; (в) МК-40 набухшая

На полученных фотографиях видно, что геометрия поверхности гетерогенной мембраны МК-40 даже отдаленно не напоминает плоскость. Микрофотография исходной гомогенной мембраны МФ-4СК демонстрирует достаточную однородность образца. Однако на поверхности визуализируются выпуклости и впадины ионообменного материала.

С помощью сканирующей зондовой микроскопии сделана попытка сравнения поверхностной структуры исследуемых мембран. Были получены сканы всех исследуемых мембран.

Для всех образцов гетерогенных мембран установлен сильно выраженный рельеф, обусловленный расширением щелей, пор, микротрещин, а также формой и геометрией зёрен ионообменника.

С помощью программного обеспечения SPMComplex 15.11 оценена топография поверхности ионообменных мембран. Топография мембран позволила оценить параметры средней шероховатости поверхности в воздушно-сухом состоянии. Результаты представлены в таблице.

 

 

Максимальная высота, нм

Средняя высота, нм

МФ-4СК

736

500,84

МК-40

357

162,41

МА-40

557

359,88

МА-41

430

191,53

 

Выводы:


1. Проведено комплексное исследование морфологии поверхности ионообменных мембран методами сканирующей электронной микроскопии и оптической микроскопии.

2. Визуализированы различия в структуре поверхности гомогенных и гетерогенных мембран, исходных коммерческих, образцов и после кондиционирования.

3. Анализ полученных микропрофилей поверхности мембран позволил определить стандартные параметры поверхности – среднюю величину шероховатости.


Список литературы

1. Березина Н. П. Структурная организация ионообменных мембран / Н. П. Березина, Н. А. Кононенко. – Краснодар : Изд-во Кубан. гос. ун-та, 1996. – 49 с.

2. Письменская Н. Д. Сопряженная конвекция раствора у поверхности ионообменных мембран при интенсивных токовых режимах / Н. Д. Письменская, В. В. Никоненко, Е. И. Белова, Г. Ю. Лопаткова, Ф. Систа, Ж. Пурсели, К. Ларше // Электрохимия. –2007. – Т.43, № 3. – С.325-345.

3. Березина Н. П. Электротранспортные и гидрофильные свойства перфторированных мембран НАФИОН-117 и МФ-4СК / Н. П. Березина, С. В. Тимофеев, С. Дюран-Видаль, Л. Ролле // Наука Кубани. – 2000. – Т.5 (ч.2). – С.34-35.

    Tags:
  • наука
  • свойства
  • нанообъект
  • наноматериалы
  • мембраны
  • свойства
Rating:
( 0 Rating )
  • Дипломная работа
    • Дипломы по физике
    • по психологии
  • Курсовая работа
  • Реферат
  • доклад
  • Статьи
  • Педагогика
  • Конспект лекций
  • Аннотация
  • Лабораторная работа
  • контрольная
  • Иследования
  • конспект урока

Недавно добавили

Старая Вятка в рисунках Татьяны Павловны Дедовой 29 October 2011
Социология 15 January 2014
Развитие самостоятельности у младших школьников с ограниченными возможностями в условиях информационном пространстве 12 January 2011
БИОГРАФИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ 13 February 2012
Организация товароснабжения в магазине «Н*** 01 November 2013
Некоторые подходы к изучению самооценки школьников с задержкой психического развития 14 February 2012
ИЗУЧЕНИЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА РАЗВИТИЕ ПАТОЛОГИИ БЕРЕМЕННЫХ И СОСТОЯНИЕ ЗДОРОВЬЯ НОВОРОЖДЕННЫХ 29 October 2011
Глава 1. НАУЧНО-ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ ПРОЕКТ «ПУТЬ В НАУКУ»1.3. Основное содержание учебного материала 14 January 2011
Компьютерные сети, Интернет и мультимедиа-технологии 14 March 2012
Общая характеристика рыночной экономики 10 May 2012

Самое читаемое

  • Методика «Счет по Крепелину»
  • Характеристика На ученика 8а класса
  • Психолого-педагогическая характеристика на ученика 7«В» класса
  • Корректурная проба
  • Психологическая диагностика и коррекция агрессивного поведения детей и подростков
  • Понятие и виды преступности несовершеннолетних.
  • Список литературы по менеджменту
  • Лекция 3. Планирование научного исследования. Формулировка целей и задач.
  • Лекция 11. Научные методы исследования. Правила выбора методов в соответствии с темой и задачами. Виды методов для различных направлений исследования.
  • Отчет по производственной практике

Последние новости

Создание и исследование компьютерного электрокардиографа 02 February 2014
Оценка загрязнения продуктов питания на примере кисло-молочной продукции региональных производителей 02 February 2014
Дистанционная ударноволновая литотрипсия 01 February 2014
Исследование возможностей использования шумомера 01 February 2014
Методы компьютерной обработки визуальной информации УЗ-сканеров 25 January 2014
Правовое регулирование медиации в России 19 January 2014
Психологическая диагностика и коррекция агрессивного поведения детей и подростков 19 January 2014
Итоговое игровое профориентационное занятие «Как устроиться на работу» 19 January 2014
Участие населения в правотворческом процессе муниципальных образований: реальность или фикция? 18 January 2014
Хрематонимы города Кирова: опыт комплексного анализа 18 January 2014

Сейчас читают

Диагностика состояния агрессии 25 February 2012
Тест Айзенка (характер, эмоциональная устойчивость, тип личности) 08 May 2012
РЫНКИ ФАКТОРОВ ПРОИЗВОДСТВА 10 May 2012
Объем, устойчивость и концентрация внимания 03 March 2012
СОМАТИЧЕСКАЯ ЗАБОЛЕВАЕМОСТЬ ДЕТЕЙ С 1 ГОДА ДО 7 ЛЕТ В УСЛОВИЯХ АЭРОТЕХОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ (С УЧЕТОМ ГЕНДЕРНЫХ РАЗЛИЧИЙ) 29 October 2011
ДИНАМИКА СОМАТИЧЕСКОГО СТАТУСА МОСКОВСКИХ ДЕТЕЙ 29 October 2011
Фискальный федерализм в Малайзии: проблемы и перспективы 21 February 2012
НЕКОТОРЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ИНДИВИДУАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ ДЕТЕЙ ПРОМЫШЛЕННОГО ГОРОДА 29 October 2011
ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ВЫБРОСОВ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В АТМОСФЕРУ ГОРОДА КИРОВА ЗА 2003-2007 ГОД 29 October 2011
ПРОГРАММА По воспитанию экологической культуры подростков в условиях сельской школы. Кружок «Экология и мы» 02 February 2011
  • Дипломная работа
    • Дипломы по физике
    • по психологии
  • Курсовая работа
  • Реферат
  • доклад
  • Статьи
  • Педагогика
  • Конспект лекций
  • Аннотация
  • Лабораторная работа
  • контрольная
  • Иследования
  • конспект урока