Синтез новых полибензимидазолов для высокотемпературных топливных элементов на водороде Пономарев Иван Игоревич

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Пономарев Иван Игоревич. Синтез новых полибензимидазолов для высокотемпературных топливных элементов на водороде : диссертация ... кандидата химических наук : 02.00.06 / Пономарев Иван Игоревич; [Место защиты: Ин-т элементоорган. соединений им. А.Н. Несмеянова РАН].- Москва, 2010.- 120 с.: ил. РГБ ОД, 61 10-2/393

Содержание к диссертации

ВВЕДЕНИЕ 4

Актуальность 4

Цель работы 5

Задачи работы 6

Научная новизна 6

СПИСОК УСЛОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ 7

ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 9

Синтез полибензимидазолов 9
Методы синтеза N-замещенных полибензимидазолов 19
Способы введения фосфорильных групп в основную или боковую цепь полимеров 20

4. Применение «Click» реакций для химической модификации ПБИ 29

ГЛАВА 1

Синтез нового мономера 3,3'-диамино-4,4'-бис [«-
[(диэтоксифосфорил)метил]фениламино]дифенилсульфона и поли-(Ъ1-
арил)бензимидазолов на его основе 36

ГЛАВА 2

Закономерности образования кардового полибензимидазола на основе 3,3',4,4'-

тетрааминодифенилоксида и 3,3-бис(и-карбоксифенил)фталида

(ПБИ-О-ФТ) 47

ГЛАВА3

Синтез N-фосфонэтилированного кардового полибензимидазола ПБИ-О-ФТ 54

ГЛАВА 4

Функционализация ПБИ-О-ФТ с использованием реакций алкилирования и 1,3-
диполярного присоединения ("click") 64

ГЛАВА 5

Исследование работоспособности синтезированных ПБИ в макетах МЭБ 78

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 85

Методы исследований модельных соединений и полимеров 85
Синтез и очистка исходных соединений и растворителей 89
Синтез модельных соединений 95
Синтез промежуточных соединений и мономеров 101
Синтез полимеров в среде ПФК и РИ 104
Получение плёнок и мембран 110

ВЫВОДЫ 111

БЛАГОДАРНОСТИ 113

ЛИТЕРАТУРА 114

Введение к работе

Сегодня общепринято, что в качестве альтернативных источников электроэнергии XXI века широкий сегмент использования будет принадлежать водородным топливным элементам (ТЭ), в частности, на твердополимерной протонпроводящей мембране, которая должна эксплуатироваться в весьма жестких условиях [ , ]. В качестве базовых материалов особый интерес представляют полигетероарилены (ПГА) - как термо-, тепло-, огне- и химически стойкие системы, матрицы для иммобилизации катализаторов и др., а также как материалы-компоненты или твердые электролиты для протонпроводящих мембран (ППМ) ТЭ [³, ⁴, ⁵]. Дальнейшее развитие данной области полимерной химии связывают с возможностью получения фунционализированньгх полимеров, обладающих протонпроводящими свойствами при температурах выше 120С в безводных условиях. Этому критерию могут отвечать "high-tech" полимеры или композиционные материалы, содержащие в своем составе фосфонатные (НО)₂Р(0)-группы.