Устойчивость к свободнорадикальным атакам нанокомпозита ионообменный полимер Nafion-малослойный графен
Russian science foundation, Water electrolyzer with extended service life, 24-73-10176
Касцова А.Г.
1, Нечитайлов А.А.
1, Глебова Н.В.
1, Пелагейкина А.О.
1, Краснова А.О.
11Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия

Email: akastsova@mail.ioffe.ru, aan.shuv@mail.ioffe.ru, glebova@mail.ioffe.ru, a.o.pelagejkina@mail.ioffe.ru, krasnova@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 3 марта 2025 г.
В окончательной редакции: 3 мая 2025 г.
Принята к печати: 20 июня 2025 г.
Выставление онлайн: 21 октября 2025 г.
Гравиметрическим методом исследована свободнорадикальная атака -OH радикалов, образующихся в реакции Фентона, на подложки из различных материалов (полиэтилен, стекло, кремний, силикон) и пленки композита Nafion/малослойный графен на них. На основе экспериментов и статистического анализа массива экспериментальных данных установлены условия (материал подложки, погрешность, чувствительность) применимости метода измерения стабильности композита по убыли массы. Приводятся данные исследования стабильности композитов Nafion/малослойный графен различного компонентного состава. Ключевые слова: сульфополимер, гравиметрия, реакция Фентона, стабильность.
- C. Heitner-Wirguin. J. Membr. Sci., 120 (1), 1 (1996). DOI: 10.1016/03767388(96)00155-X
- F. Lulay, C. Weidlich, M. Valtiner, C.M. Pichler. Green Chem. Lett. Rev., 16 (1), 2274529 (2023). DOI: 10.1080/17518253.2023.2274529
- A.J. Seen, K.J. Cavell, A.M. Hodges, A.W.-H. Mau. J. Chem. Soc., Dalton Trans., 8, 1381 (1992). DOI: 10.1039/dt9920001381
- K.-L. Huang, T.M. Holsen, J.R. Selman. J. Membr. Sci., 221 (1-2), 135 (2003). DOI: 10.1016/S0376-7388(03)00254-0
- M.E.I. Ahmed, K.-L. Huang, T.M. Holsen. Ind. Eng. Chem. Res., 48 (14), 6805 (2009). DOI: 10.1021/ie900149a
- R. Kuwertz, I. Gonzalez Martinez, T. Vidakovic-Koch, K. Sundmacher, T. Turek, U. Kunz. Electrochem. Сommun., 34, 320 (2013). DOI: 10.1016/j.elecom.2013.07.035
- Электронный ресурс. Nafion Resins: Novel Device Applications Режим доступа: https://www.sigmaaldrich.com/content/dam/sigma-aldrich/ docs/Aldrich/Instructions/nafion_resins.pdf?srsltid= AfmBOorqZHjMz6VHFJGW_k7-Wq6xdHA1km-2IZKdvrj3LshIYk-L_hie
- S. Ahmad, T. Nawaz, A. Ali, M.F. Orhan, A. Samreen, A.M. Kannan, Int. J. Hydrog. Energy, 47 (44), 19086 (2022). DOI: 10.1016/j.ijhydene.2022.04.099
- H. Ito, T. Maeda, A. Nakano, H. Takenaka. Int. J. Hydrog. Energy, 36 (17), 10527 (2011). DOI: 10.1016/j.ijhydene.2011.05.127
- R.M. Kakhki. Int. J. Polym. Mater. Polym. Biomater., 73 (17), 1470 (2024). DOI: 10.1080/00914037.2023.2297436
- Y. Cheng, C.I. Moraru. Colloids Surf. B Biointerfaces, 162, 16 (2018). DOI: 10.1016/j.colsurfb.2017.11.016
- A.O. Krasnova, N.V. Glebova, A.G. Kastsova, M.K. Rabchinskii, A.A. Nechitailov. Polymers, 15 (9), 2070 (2023). DOI: 10.3390/polym15092070
- A.A. Nechitailov, P. Volovitch, N.V. Glebova, A. Krasnova. Membranes, 13 (3), 342 (2023). DOI: 10.3390/membranes13030342
- N.V. Glebova, A.S. Mazur, A.O. Krasnova, I.V. Pleshakov, A.A. Nechitailov. Nanosystems: Phys. Chem. Math., 14 (2), 202 (2023). DOI: 10.17586/2220-8054-2023-14-2-202-207
- Z.A.R. Gautama, Y.A. Hutapea, B. Hwang, J. Matsuda, A. Mufundirwa, T. Sugiyama, M. Ariyoshi, S. Fujikawa, S.M. Lyth, A. Hayashi, K. Sasaki, M. Nishihara. J. Membr. Sci., 658, 120734 (2022). DOI: 10.1016/j.memsci.2022.120734a
- F.C. Teixeira, A.P.S. Teixeira, C.M. Rangel. Int. J. Hydrog. Energy, 48 (96), 37489 (2023). DOI: 10.1016/j.ijhydene.2023.04.063
- K. Hongsirikarn, X. Mo, J.G. Goodwin, S. Creager. J. Power Sources, 196 (6), 3060 (2011). DOI: doi.org/10.1016/j.jpowsour.2010.11.133
- M. Aoki, H. Uchida, M. Watanabe. Electrochem. Сommun., 8 (9), 1509 (2006). DOI: 10.1016/j.elecom.2006.07.017
- C. Chen, T.F. Fuller. Polym. Degrad. Stab., 94 (9), 1436 (2009). DOI: 10.1016/j.polymdegradstab.2009.05.016
- M. Inaba, T. Kinumoto, M. Kiriake, R. Umebayashi, A. Tasaka, Z. Ogumi. Electrochim. Acta, 51 (26), 5746 (2006). DOI: 10.1016/j.electacta.2006.03.008
- V.O. Mittal, H.R. Kunz, J.M. Fenton. J. Electrochem. Soc., 154, B652 (2007). DOI: 10.1149/1.2734869
- H. Jang, T. Ryu, S.C. Sutradhar, F. Ahmed, K. Choi, H. Yang, S. Yoon, W. Kim. Int. J. Hydrog. Energy, 42 (17), 12768 (2017). DOI: 10.1016/j.ijhydene.2017.01.112
- F. Ahmed, S.C. Sutradhar, T. Ryu, H. Jang, K. Choi, H. Yang, S. Yoon, Md.M. Rahman, W. Kim. Int. J. Hydrog. Energy, 43 (10), 5374 (2018). DOI: 10.1016/j.ijhydene.2017.08.175
- T.S. Mayadevi, B.-H. Goo, S.Y. Paek, O. Choi, Y. Kim, O.J. Kwon, S.Y. Lee, H.-J. Kim, T.-H. Kim. ACS Omega, 7 (15), 12956 (2022). DOI: 10.1021/acsomega.2c00263
- В.И. Мазин, Е.В. Мазин. Способ получения пористого углеродного материала на основе высокорасщепленного графита (Патент РФ N 2581382, публ. 20.04.2016)
- Электронный ресурс: Pt electrocatalysts. 40 % Pt on Vulcan XC-72 (2025). Режим доступа: https://premetek.com/product/40-pt-on-vulcan-xc-72/
- В.В. Качала, Л.Л. Хемчян, А.С. Кашин, Н.В. Орлов, А.А. Грачев, С.С. Залесский, В.П. Анаников. Успехи химии, 82 (7), 648 (2013). DOI: 10.1070/RC2013v082n07ABEH004413 [V.V. Kachala, L.L. Khemchyan, A.S. Kashin, N.V. Orlov, A.A. Grachev, S.S. Zalesskiy, V.P. Ananikov. Russ. Chem. Rev., 82 (7), 648 (2013). DOI: 10.1070/RC2013v082n07ABEH004413]
- Электронный ресурс. EU harmonized protofcols for testing of low temperature water electrolysis (2021). Режим доступа: https://op.europa.eu/en/publication-detail/-/publication/bbbeba00-ee82-11eb-a71c-01aa75ed71a1
- F.T. Johra, J.-W. Lee, W.-G. Jung. J. Ind. Eng. Chem., 20 (5), 2883 (2014). DOI: 10.1016/j.jiec.2013.11.022
- Y. Zhou, Q. Bao, L.A.L. Tang, Y. Zhong, K.P. Loh. Chem. Mater. 21 (13), 2950 (2009). DOI: 10.1021/cm9006603
- Q. Lai, S. Zhu, X. Luo, M. Zou, S. Huang. AIP Advances, 2 (3), 032146 (2012). DOI: 10.1063/1.4747817
- А.Г. Касцова, Н.В. Глебова, А.А. Нечитайлов, А.О. Краснова, А.О. Пелагейкина, И.А. Елисеев. Письма в ЖТФ, 48 (12), 23 (2022). DOI: 10.21883/PJTF.2022.24.54019.19268 [A.G. Kastsova, N.V. Glebova, A.A. Nechitailov, A.O. Krasnova, A.O. Pelageikina, I.A. Eliseyev. Tech. Phys. Lett., 48 (12), 61 (2022). DOI: 10.21883/TPL.2022.12.54950.19268]