Transport and structural characteristics of heterogeneous ion-exchange membranes with varied dispersity of the ion exchanger

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

The structural and transport (conductivity and diffusion permeability) properties of cation- and anion-exchange membranes with different dispersity of ion-exchange resin particles have been studied. Experimental cation-exchange MK-40 and anion-exchange MA-41 membranes with varying particle sizes of ion exchange resin from <20 μm to <71 μm are manufactured at LLC IE Shchekinoazot (Russia). A comparative analysis of the structural characteristics of membranes using SEM reveals the anisotropy in the properties of the surface and section. The internal phase of the membrane is characterized by large values of the fraction and size of the ion exchanger and macroporosity. A comparison of the concentration dependences of the specific conductivity and diffusion permeability of experimental membranes is performed. Analysis of the values of model transport and structural parameters shows that with a decrease in the size of ion exchanger particles, an increase in the conductivity of the gel phase is observed from 0.39 to 0.47 S/m and from 0.15 to 0.26 S/m for cation- and anion-exchange membranes, as well as a redistribution of current transfer paths in the membrane. An increase in the contribution of transfer through the channel of the internal equilibrium solution is revealed, while the transfer numbers of counterions changes slightly. Information about changes in the structure of transport channels in membranes with different sizes of ion exchanger particles, obtained based on the analysis of model parameters, is consistent with the data of independent studies of the morphology of their surface and section using the SEM method.

Sobre autores

V. Vasil’eva

Voronezh State University

Email: falina@chem.kubsu.ru
Rússia, Universitetskaya sq., Voronezh, 394018

E. Meshcheryakova

Kuban State University

Email: falina@chem.kubsu.ru
Rússia, Stavropolskaya st., 149, Krasnodar, 350040

O. Chernyshova

Kuban State University

Email: falina@chem.kubsu.ru
Rússia, Stavropolskaya st., 149, Krasnodar, 350040

M. Brovkina

Kuban State University

Email: falina@chem.kubsu.ru
Rússia, Stavropolskaya st., 149, Krasnodar, 350040

I. Falina

Kuban State University

Autor responsável pela correspondência
Email: falina@chem.kubsu.ru
Rússia, Stavropolskaya st., 149, Krasnodar, 350040

E. Akberova

Voronezh State University

Email: falina@chem.kubsu.ru
Rússia, Universitetskaya sq., Voronezh, 394018

S. Dobryden

Voronezh State University

Email: falina@chem.kubsu.ru
Rússia, Universitetskaya sq., Voronezh, 394018

Bibliografia

  1. Akberova E.M., Vasil’eva V.I. // Electrochemistry Communications. 2020. V. 111. №. 106659.
  2. Vyas P.V., Ray P., Adhikary S.K., Shah B.G., Rangarajan R. // Journal of Colloid and Interface Science. 2003. V. 257. P. 127−134.
  3. Balster J., Yildirim M.H., Stamatialis D.F., Ibanez R., Lammertink R.G.H., Jordan V., Wessling M. // J. Phys. Chem. B. 2007. V. 111. P. 2152−2165.
  4. Davidson S.M., Wessling M., Mani A. // Scientific Reports. 2016. V. 6. № 22505.
  5. Choi J.H., Kim S.H., Moon S.H. // Journal of Colloid and Interface Science. 2001. V. 241. P. 120–126.
  6. Hosseini S.M., Madaeni S.S., Khodabakhshi A.R. // Journal of Membrane Science. 2010. V. 351. P. 178−188.
  7. Hosseini S.M., Madaeni S.S., Heidari A.R., Moghadassi A.R. // Desalination. 2011. V. 279. P. 306–314.
  8. Hosseini S.M., Madaeni S.S., Heidari A.R., Khodabakhshi A.R. // Desalination. 2012. V. 285. P. 253–262.
  9. Mofrad A.E., Moheb A., Masigol M., Sadeghi M., Radmanesh F. // Journal of Colloid and Interface Science. 2018. V. 532. P. 546–556.
  10. Wang B., Wang M., Wang K., Jia Yu. // Desalination. 2016. V. 384. P. 43−51.
  11. Васильева В.И., Жильцова А.В., Акберова Э.М., Фатаева А.И. // Конденсированные среды и межфазные границы. 2014. Т. 16. № 3. С. 257−261.
  12. Vyas P.V., Shah B.G., Trivedi G.S., Ray P., Adhikary S.K., Rangarajan R. // Reactive & Functional Polymers. 2000. V. 44. P. 101–110.
  13. Vyas P.V., Shah B.G., Trivedi G.S., Ray P., Adhikary S.K., Rangarajan R. // Journal of Membrane Science. 2001. V. 187. P. 39–46.
  14. Berezina N.P., Timofeev S.V., Kononenko N.A. // J. Membr. Sci. 2002. V. 209. P. 509−518.
  15. Karpenko, L.V., Demina, O.A., Dvorkina, G.A., Parshikov, S.B., Larchet, C., Auclair B., Berezina N.P. // Russ. J. Electrochem. 2001. V. 37. P. 287–293.
  16. Zabolotsky V.I., Nikonenko V.V. // J. Membr. Sci. 1993. V. 79. P. 181−198.
  17. Демина О.А., Кононенко Н.А., Фалина И.В. // Мембраны и мембранные технологии. 2014. Т. 4. № 2. С. 83−94.
  18. Berezina N.P., Kononenko N.A., Dyomina O.A., Gnusin N.P. // Advances in Colloid and Interface Sci. 2008. V. 139. P. 3−28.
  19. Рид С., Дж. Б. // Электронно-зондовый микроанализ и растровая электронная микроскопия в геологии. М.: Техносфера, 2008. 232 с.
  20. Васильева В.И., Акберова Э.М., Жильцова А.В., Черных Е.И., Сирота Е.А., Агапов Б.Л. // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2013. № 9. С. 27–34.
  21. Vobecká L., Svoboda M., Beneš J., Belloň T., Slouka Z. // Journal of Membrane Science. 2018. V. 559. P. 127–137.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML

Declaração de direitos autorais © Russian Academy of Sciences, 2024

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».