Effect of Surface Modification of Heterogeneous Anion-Exchange Membranes on the Intensity of Electroconvection at Their Surfaces


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Electroconvection is the principal mechanism that allows markedly increasing the rate of ion transfer through ion-exchange membranes in intensive current regimes. In this work, we investigated the possibility of intensifying electroconvection in solution near heterogeneous MA-41 anion-exchange membrane (Shchekinoazot production) by the modifying of its surface. The use of weakly crosslinked ion-exchange resin (MA-41P) in the course of the membrane manufacturing, with subsequent chemical modification of its surface (MA-41PM), is shown to make it possible to increase the limiting current density almost twice. The value of the reduced potential drop (after subtracting the ohmic contribution), at which significant generation of H+ and OH ions begins, is shifted from 0.8 V in the case of MA-41 to 1.7 V in the case of MA-41PM. The current density related to the onset of water splitting is equal to 0.9\(i_{{{\text{lim}}}}^{{{\text{Lev}}}},\) in the case of MA-41; 2\(i_{{{\text{lim}}}}^{{{\text{Lev}}}},\) in the case of MA-41PM (where \(i_{{{\text{lim}}}}^{{{\text{Lev}}}}\) is the theoretical value of the limiting current density). The special feature of the modified membrane behavior is the presence of a range of potential drop (between 50 and 80 mV in the reduced scale), in which the system with the MA-41PM has negative differential resistance: in this range, the potential drop decreases when the current density increases. This behavior occurs when measuring quasi-stationary I–V curves; correspondingly, in the chronopotentiogram there is a time interval, where the potential drop decreases with time. The electroconvection is intensified near a modified membrane due to a higher fraction of conductive areas on the surface of the modified membrane and the redistribution of these areas via formation of their agglomerates in the centers of the cells formed by the reinforcing mesh. Mathematical modeling shows the concentration polarization of the modified membrane being less than that of the pristine one. Meanwhile, the structure of electroconvective vortices is optimized: the vortices near the modified membrane are larger; they do not extinguish each other, unlike the case of MA-41.

Об авторах

N. Pismenskaya

Kuban State University

Email: v_nikonenko@mail.ru
Россия, Krasnodar

S. Mareev

Kuban State University

Email: v_nikonenko@mail.ru
Россия, Krasnodar

E. Pokhidnya

Kuban State University

Email: v_nikonenko@mail.ru
Россия, Krasnodar

C. Larchet

Institut de Chimie et des Matériaux Paris-Est, UMR7a82 CNRS – Université Paris-Est

Email: v_nikonenko@mail.ru
Франция, Paris

L. Dammak

Institut de Chimie et des Matériaux Paris-Est, UMR7a82 CNRS – Université Paris-Est

Email: v_nikonenko@mail.ru
Франция, Paris

V. Nikonenko

Kuban State University

Автор, ответственный за переписку.
Email: v_nikonenko@mail.ru
Россия, Krasnodar

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Ltd., 2019

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».