ИСТИНА

Разработка ион-проводящих полимерных мембран для современных топливных элементов в альтернативной водородной энергетике является актуальной задачей современного материаловедения. На основе низкомолекулярных амфифильных клинообразных мезогенов, молекулы которых состоят из жестких гидрофильных и мягких гидрофобных алкильных блоков, способных к самоорганизации с формированием сетки гидрофильных каналов заданной морфологии для транспортировки ионов, могут быть получены химически стабильные, по сравнению с нафионом, мембраны. Например, синтезированные нами ранее 2,3,4-трис-(додецилокси)бензолсульфоновая кислота (2,3,4-ТДОБСН), ее натриевая (2,3,4-ТДОБСNa) и пиридиновая (2,3,4-ТДОБСНPyr) соли (см. формулу, где Х+ = Н+, Na+, [C5H5NH]+) в зависимости от типа противоиона способны образовывать под действием внешнего магнитного поля в сочетании с термической обработкой различные супрамолекулярные структуры – смектические, колончатые, примитивные и гироидные кубические фазы с гидрофильными каналами для транспортировки ионов [1]. Механическую стабильность таких структур можно обеспечить пропиткой полимерной пористой подложки низкомолекулярными амфифильными мезогенами. В настоящей работе методами СЭМ и РСА показана возможность пропитки синтезированными мезогенами нанопористых сетчатых сополимеров N-винилпирролидона с диметакрилатом триэтиленгликоля. Обсуждаются возможные механизмы проникновения расплава в поры полимерной матрицы, а также изменение структуры и ориентация мезогенов в шаблоне в условиях геометрических ограничений. Установлено формирование гироидной фазы для 2,3,4-ТДОБСН и разупорядоченной смектической фазы для 2,3,4-ТДОБСНPyr внутри мембранных пор.