Химики МГУ создали новую модель строения ионобменных мембран

Ученые химического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова смоделировали перенос ионов в ионобменных мембранах, что позволит оптимизировать синтез новых материалов. Работа проводилась по нацпроекту «Наука и университеты», сообщили в вузе.

«Исследование широко используемых (так называемых эталонных) материалов и мембран из них показало, что понимание морфологии позволяет объяснить, а в некоторых случаях и предсказать их транспортные и эксплуатационные характеристики. Тем не менее, несмотря на огромные усилия по осмыслению многоуровневой организации таких материалов, до сих пор не полностью выяснена взаимосвязь структуры и ионного транспорта», — рассказал сотрудник лаборатории ионоселективных мембран химического факультета МГУ Денис Анохин.

Существующие полимерные мембраны из перфторсульфоновой кислоты популярны благодаря их высокой протонной проводимости и стабильности. В свою очередь в ионообменных мембранах сама структура мембраны представляется гетерогенным материалом, состоящим из множества пор и гидрофобных областей. Ученые МГУ предложили смоделировать мембраны с применением разбавленных растворов. В этом случае толщина двойного электрического слоя в фазе внутреннего раствора увеличивается.

Двойной электрический слой обладает большей проводимостью, чем электронейтральная часть раствора. Полученная модель поможет предсказать транспортные свойства мембран и существенно ускорить разработку новых материалов сложного строения.

Согласно целям национального проекта «Наука и университеты», Россия должна войти в пятерку стран, ведущих разработки в приоритетных областях. Нацпроекты, инициированные президентом РФ Владимиром Путиным, стартовали в 2019 году.