Российские нанотехнологии. 2019; 14: 15-22
Электродинамическая модель редокс-сорбции кислорода металлсодержащими нанокомпозитами
https://doi.org/10.21517/1992-7223-2019-11-12-15-22Аннотация
Предложена электродинамическая модель редокс-сорбции кислорода из воды на зернистых слоях металл-ионообменных нанокомпозитов. Особенностью является одновременное описание процесса восстановления кислорода по электрохимическому и химическому маршрутам. В связи с неоднородным окислением наночастиц металла кислородом проведен учет меняющегося по высоте и во времени омического сопротивления зернистого слоя нанокомпозита. Проверена адекватность модели на примере медьсодержащего нанокомпозита.
Список литературы
1. Калиничев А.И. // Лаборатория и производство. 2019. № 2. С. 162.
2. Хамизов Р.Х., Свешникова Д.А., Кучерова А.Е., Синяева Л.А. // Журнал физической химии. 2018. Т. 92. № 9. С. 1451.
3. Долгоносов А.М., Хамизов Р.Х., Колотилина Н.К. и др. // Сорбционные и хроматографические процессы. 2016. Т. 16. № 4. С. 400.
4. Baklan V.V., Kalyusskii A.E., Grekov S.P. // Russian Journal of Physical Chemistry A. 1996. V. 70. № 8. P. 1424.
5. Лейкин Ю.А., Кириллов Е.А. // Журнал физической химии. 1996. Т. 70. № 2. С. 307.
6. Li T., Yu P., Luo Y. // Journal of Applied Polymer Science. 2014. V. 131. P. 40430.
7. Волков В.В., Кравченко Т.А., Ролдугин В.И. // Успехи химии. 2013. Т. 82. № 5. С. 465.
8. Karpenko-Jereb L., Innerwinkler P., Kelterer A.-M. et al. // International Journal of Hydrogen Energy. 2014. V. 39 (13). P. 7077.
9. Уртенов М.Х., Письменский А.В., Никоненко В.В., Коваленко А.В. // Мембраны и мембранные технологии. 2018. Т. 8. № 1. С. 24.
10. Кравченко Т.А., Полянский Л.Н., Калиничев А.И., Конев Д.В. Нанокомпозиты металл-ионообменник. М.: Наука, 2009. 391 с.
11. Shahinpoor M. RSC Smart Materials № 17. Ionic Polymer Metal Composites (IPMCs): Smart Multi-Functional Materials and Artificial Muscles, V. 1. UK, Cambrige: The Royal Society of Chemistry, 2016. 429 p.
12. Кравченко Т.А., Золотухина Е.В., Чайка М.Ю., Ярославцев А.Б. Электрохимия нанокомпозитов металл-ионообменник. М.: Наука, 2013. 365 с.
13. Полянский Л.Н. // Сорбционные и хроматографические процессы. 2014. Т 14. № 5. С 813.
14. Гурский В.С., Кирпиков Д.А., Харитонова Е.Ю. и др. // Журнал прикладной химии. 2015. Т. 88. Вып. 10. С. 1473.
15. Полянский Л.Н., Коржов Е.Н., Вахнин Д.Д., Кравченко Т.А. // Журнал физической химии. 2016. Т. 90. № 8. С. 1267.
16. Полянский Л.Н., Коржов Е.Н., Вахнин Д.Д., Кравченко Т.А. // Журнал физической химии. 2016. Т. 90. № 9. С. 1414.
17. Кравченко Т.А., Николаев Н.И. Кинетика и динамика процессов в редокситах М.: Химия, 1982. 144 с.
18. Фиакко А., Мак-Кормик Г. Нелинейное программирование. Методы последовательной безусловной минимизации М.: Мир, 1972. 240 с.
19. Калиткин Н.Н. Численные методы М.: Наука, 1978. 512 с.
20. Вахнин Д.Д., Полянский Л.Н., Кравченко Т.А. и др. // Журнал физической химии. 2019. Т. 93. № 5. С. 749.
Title in english. 2019; 14: 15-22
OXYGEN REDOX SORPTION ELECTRODYNAMIC MODEL BY METAL-CONTAINING NANOCOMPOSITES
https://doi.org/10.21517/1992-7223-2019-11-12-15-22Abstract
An electrodynamic model of redox sorption of oxygen from water on metal-ion-exchange nanocomposites’ granular layers is proposed. A special feature is the simultaneous description of the oxygen reduction process along the electrochemical and chemical routes. In connection with the inhomogeneous oxidation of metal nanoparticles by oxygen, the account of the granular layer’s of the nanocomposite ohmic resistance that varies in height and time has been carried out. The model adequacy was tested on a copper-containing nanocomposite example.
References
1. Kalinichev A.I. // Laboratoriya i proizvodstvo. 2019. № 2. S. 162.
2. Khamizov R.Kh., Sveshnikova D.A., Kucherova A.E., Sinyaeva L.A. // Zhurnal fizicheskoi khimii. 2018. T. 92. № 9. S. 1451.
3. Dolgonosov A.M., Khamizov R.Kh., Kolotilina N.K. i dr. // Sorbtsionnye i khromatograficheskie protsessy. 2016. T. 16. № 4. S. 400.
4. Baklan V.V., Kalyusskii A.E., Grekov S.P. // Russian Journal of Physical Chemistry A. 1996. V. 70. № 8. P. 1424.
5. Leikin Yu.A., Kirillov E.A. // Zhurnal fizicheskoi khimii. 1996. T. 70. № 2. S. 307.
6. Li T., Yu P., Luo Y. // Journal of Applied Polymer Science. 2014. V. 131. P. 40430.
7. Volkov V.V., Kravchenko T.A., Roldugin V.I. // Uspekhi khimii. 2013. T. 82. № 5. S. 465.
8. Karpenko-Jereb L., Innerwinkler P., Kelterer A.-M. et al. // International Journal of Hydrogen Energy. 2014. V. 39 (13). P. 7077.
9. Urtenov M.Kh., Pis'menskii A.V., Nikonenko V.V., Kovalenko A.V. // Membrany i membrannye tekhnologii. 2018. T. 8. № 1. S. 24.
10. Kravchenko T.A., Polyanskii L.N., Kalinichev A.I., Konev D.V. Nanokompozity metall-ionoobmennik. M.: Nauka, 2009. 391 s.
11. Shahinpoor M. RSC Smart Materials № 17. Ionic Polymer Metal Composites (IPMCs): Smart Multi-Functional Materials and Artificial Muscles, V. 1. UK, Cambrige: The Royal Society of Chemistry, 2016. 429 p.
12. Kravchenko T.A., Zolotukhina E.V., Chaika M.Yu., Yaroslavtsev A.B. Elektrokhimiya nanokompozitov metall-ionoobmennik. M.: Nauka, 2013. 365 s.
13. Polyanskii L.N. // Sorbtsionnye i khromatograficheskie protsessy. 2014. T 14. № 5. S 813.
14. Gurskii V.S., Kirpikov D.A., Kharitonova E.Yu. i dr. // Zhurnal prikladnoi khimii. 2015. T. 88. Vyp. 10. S. 1473.
15. Polyanskii L.N., Korzhov E.N., Vakhnin D.D., Kravchenko T.A. // Zhurnal fizicheskoi khimii. 2016. T. 90. № 8. S. 1267.
16. Polyanskii L.N., Korzhov E.N., Vakhnin D.D., Kravchenko T.A. // Zhurnal fizicheskoi khimii. 2016. T. 90. № 9. S. 1414.
17. Kravchenko T.A., Nikolaev N.I. Kinetika i dinamika protsessov v redoksitakh M.: Khimiya, 1982. 144 s.
18. Fiakko A., Mak-Kormik G. Nelineinoe programmirovanie. Metody posledovatel'noi bezuslovnoi minimizatsii M.: Mir, 1972. 240 s.
19. Kalitkin N.N. Chislennye metody M.: Nauka, 1978. 512 s.
20. Vakhnin D.D., Polyanskii L.N., Kravchenko T.A. i dr. // Zhurnal fizicheskoi khimii. 2019. T. 93. № 5. S. 749.
