ИСТИНА

Для получения нановолокнистых нетканых материалов (ННМ) с использованием электроформования или электроспиннинга (ЭС) опробованы следующие полимеры : - промышленный высокомолекулярный полиакрилонитрил (ПАН); - кардовый полиимид (ПИ) на основе дианилинфлуорена - полибензимидазол ПБИ-О-ФТ (разработка ИНЭОС РАН): - полибензимидазол АБ ПБИ (разработка ИНЭОС РАН): - полинафтоиленбензимидазол ПНБИ-О (разработка ИНЭОС РАН): - поли-N-фениленбензимидазолбензимидазол-нуклеофильный (разработка ИНЭОС РАН) - промышленные высокомолекулярные фторопласты Ф-2 и Ф-42 - смеси ПАН с поливинилпирролидоном (ПВП), кардовым ПИ, ПНБИ-О; N-ПБИ; Разработаны новые методики и режимы синтеза ПГА адаптированные к задачам, проекта: - получены высокомолекулярные полимеры, растворимые в органических растворителях, и их смеси с ПАН, пригодные для использования в электроформовании нановолокон и получения ННМ - оптимизированы состав растворителя и концентрация полимеров для получения качественных полимерных материалов-матриц для иммобилизации прекурсоров переходных металлов-катализаторов (Pt, Cr, Fe, Co, Ni) - исследованы прочностные характеристики некоторых полученных ННМ - отработаны методики электроформования растворов полимеров, в т.ч. с растворимыми формами переходных металлов -исследованы режимы пиролиза, карбонизации и графитизации полученных ННМ на основе чистых полимеров и их смесей при температурах 250-2800 оС - проведены комплексные исследования ННМ методами ЭМ, РСА, ЭСХА, СЭМ, ТЭМ и изучены их электрофизические, электропроводящие и каталитических свойств в реакциях электрохимического окисления водорода и восстановления кислорода - впервые проведены электрохимические исследования углеродных и платинированных ННМ в реакциях каталитического восстановления кислорода - исследованы особенности образования нанокристаллической платины на графитизированных ННМ и разработаны две методики платинирования - успешно исследована возможность использования полученных катализаторов в качестве электродов (как катода, так и анода) ТЭ, созданные электроды протестированы в реальных ячейках высокотемпературных топливных элементов (ТЭ) на основе протонпроводящих комплексов орто-фосфорной кислоты с ПБИ в качестве мембран.

The following polymers were studied in production of nonwoven nanofiber materials (NNM) by means of electrospinning procedure: - commercial high molecular polyacrylonitryle (PAN) - cardo polyimide (PI) based on dianilinefluorene - PBI-O-PhT polybenzimidazole (designed in INEOS RAS) - AB-PBI polybenzimidazole (designed in INEOS RAS) - PNBI-O polynaphtailenebenzimidazole (designed in INEOS RAS) - NuPBI poly(N-phenylene)benzimidazole (designed in INEOS RAS) - F-2 and F-42 commercial high molecular perfluorated polymers - mixtures of PAN with polyvinylpyrrolidone, cardo PI, PNBI-O, NuPBI. New heterocyclic polymer synthesis methods were developed to obtain products suitable for the project purposes: - High molecular polymers, that are soluble in organic solvents, and their mixtures with PAN suitable for electrospinning procedure of obtaining nanofibers and NNM - Polymer solution composition and concentration optimized for preparation of high quality polymer matrices for immobilizing metal precursors (Pt, Cr, Fe, Co) - Strength characteristics of some obtained NNM were examined - Electrospinning methods of the polymer solutions were developed, including those with soluble transition metal precursors - Pyrolisys, carbonization and graphitization procedures for the obtained NNM were studied at various temperature ranges within 250-2800 °C - Comprehensive research of the NNM was performed by means of SEM, TEM, X-ray diffraction, ESCA; their elecrophysical, conductive and catalytic properties were examined in reactions of electrochemical oxidation of hydrogen and reduction of oxygen - For the first time electrochemical investigation was conducted for the initial and platinized carbon NNM's performance in catalytic oxygen reduction - Platinum nanocrystal formation on graphytized NNM support was studied and two different methods were developed - Platinized carbon NNMs were tested as electrodes (both on anode and cathode sides) in real hydrogen-air high temperature fuel cells based on polybenzimidazole/phosphoric acid proton-conductive membranes.