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

Изучение аппарата виброакустического воздействия «Витафон-2» 10 January 2014
Социальная политика государства в рыночной экономике 29 October 2011
Тема 1. Введение в компьютерные сети. 14 January 2011
Лабораторные работы по дисциплине «Б А З Ы Д А Н Н Ы Х» 03 March 2012
Методика диагностики показателей и форм агрессии Басса-Дарки 25 February 2012
Чистая вода – здоровье нации 29 October 2011
Обработка информации средствами структурированного языка запросов SQL 17 February 2012
АНАЛИЗ МАТЕРИНСТВА С ПОЗИЦИИ ТЕОРИИ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ 14 February 2012
Центробанк и его функции 12 January 2014
Детальное обследование территории и выделение наиболее интересных объектов 03 March 2012

Самое читаемое

  • Методика «Счет по Крепелину»
  • Характеристика На ученика 8а класса
  • Корректурная проба
  • Психолого-педагогическая характеристика на ученика 7«В» класса
  • Психологическая диагностика и коррекция агрессивного поведения детей и подростков
  • Понятие и виды преступности несовершеннолетних.
  • Лекция 3. Планирование научного исследования. Формулировка целей и задач.
  • Список литературы по менеджменту
  • 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

ПСИХОЛОГИЯ ЛИЧНОСТИ В ПРАВООХРАНИТЕЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ 26 March 2012
НЕКОТОРЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ИНДИВИДУАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ ДЕТЕЙ ПРОМЫШЛЕННОГО ГОРОДА 29 October 2011
Вопрос 3. Объекты земельных отношений Вопрос Вопрос 4. Субъекты земельных отношений5. Источники земельного права 01 March 2011
Тема 5. Сетевые протоколы и модели. 14 January 2011
ПСИХОМОТОРНЫЕ МЕТОДЫ ПСИХОДИАГНОСТИКИ 12 February 2012
CSS 09 May 2011
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС учебной дисциплины «Информатика и математика» (раздел «Информатика») 12 January 2011
"Государство и регионы: управленческий аспект" 04 January 2014
Исследование энергетического состояния воды методом газоразрядной визуализации 29 October 2011
Научное познание предмета 08 May 2012
  • Дипломная работа
    • Дипломы по физике
    • по психологии
  • Курсовая работа
  • Реферат
  • доклад
  • Статьи
  • Педагогика
  • Конспект лекций
  • Аннотация
  • Лабораторная работа
  • контрольная
  • Иследования
  • конспект урока