МОДИФИЦИРОВАННЫЕ ПОЛИФЕНИЛХИНОКСАЛИНЫ. ПОВЕРХНОСТНАЯ ЭНЕРГИЯ, СТАБИЛЬНОСТЬ В ФОСФОРНОЙ КИСЛОТЕ И DFT ИССЛЕДОВАНИЯ ДЛЯ ПРОТОНОПРОВОДЯЩИХ МЕМБРАН
А. М. Шульгин, Е. Г. Булычева, Н. М. Беломоина, З. С. Клеменкова
Том 88 №2
6 просмотров;
В данной работе комплексно исследовано влияние координационной сшивки ацетилатетонатом циркония Zr(AcAc)4 и сульфирования на свойства полифенилхиноксалина (ПФХ) с использованием моделей поверхностной энергии (OWRK и vOCG), параметров растворимости Хансена (HSP), измерений набухания в H3PO4, ИК-спектроскопии и квантово-химических расчётов с использованием теории функциональной плотности (DFT). Сульфирование ПФХ приводило к значительному увеличению полярной и кислотно-основной составляющих поверхностной энергии, что хорошо согласуется с расчетами электростатического потенциала (ESP) и дипольного момента. Установлена выраженная корреляция между поверхностными HSP (рассчитанными на основе углов смачивания) и степенью набухания в H3PO4. Координационная сшивка с использованием 0,5% масс. Zr(AcAc)4 обеспечивает устойчивость полимера к фосфорной кислоте. Расчеты энергии связывания и порядка связи подтвердили образование прочной координационной связи Zr4+ с атомом азота. Модификация ПФХ позволяет регулировать ключевые характеристики протонопроводящих мембран – набухание и пригодностью для эксплуатации в агрессивных условиях.