ИСТИНА

Целью работы является получение твердых протонпроводящих материалов на основе гетерополисоединений со структурой Кеггина, в том числе в наноструктурированном состоянии, и каликсаренсульфокислот, исследование их молекулярной структуры, строения сетки водородных связей и моделирование процессов протонного переноса в таких системах с целью их использования в качестве протонпроводящих мембран в водородно-воздушных топливных элементах и твердотельных потенциометрических сенсорах на водород и монооксид углерода при взаимном присутствии. В ходе выполнения Проекта будут получены новые материалы, в том числе композитные органо-неорганические, на основе гетерополисоединений и каликсаренов, исследован их фазовый состав, строение протонгидратной оболочки, протонпроводящие и электрокаталитические свойства, предложена модель протонного транспорта в полученных распределенных системах. Будет установлено влияние условий синтеза на структуру гетерополисоединений и установлено влияние состава и морфологии твердого электролита на быстродействие, чувствительность и селективность потенциометрических сенсоров на водород и монооксид углерода, а также на электрокаталитические свойства полученных материалов и мощностные характеристики низкотемпературных водородно-воздушных топливных элементов. На основе полученных данных будут предложены оптимальные составы электролита и электрода для использования в надежных, чувствительных и компактных потенциометрических твердотельных сенсорах на монооксид углерода, обладающих высокой селективностью в атмосфере с высокими (соизмеримыми с содержанием монооксида углерода) концентрациями водорода и возможности использования в низкотемпературных топливных элементах.

The aim of the work is to obtain solid proton-conducting materials based on heteropolycompounds with the Keggin structure, including nanostructured state, and calixarene sulfonic acids, to study their molecular structure, the structure of the hydrogen bond network, and to model proton transfer processes in such systems for their use as proton-conducting membranes in hydrogen-air fuel cells and solid-state potentiometric sensors for hydrogen and carbon monoxide including their mutual presence. In the course of the Project, new materials, including composite organo-inorganic ones, based on heteropolycompounds and calixarenes, will be obtained, their phase composition, proton hydrate shell structure, proton-conducting and electrocatalytic properties are investigated, a proton transport model is proposed in the resulting distributed systems. The influence of the synthesis conditions on the structure of heteropolycompounds will be established and the influence of the composition and morphology of the solid electrolyte on the speed, sensitivity and selectivity of potentiometric sensors on hydrogen and carbon monoxide, and on the electrocatalytic properties of the obtained materials and the power characteristics of low-temperature hydrogen-air fuel cells will be determined. On the basis of the data obtained, optimal electrolyte and electrode compositions will be proposed for use in reliable, sensitive and compact potentiometric solid-state sensors for carbon monoxide that have high selectivity in the atmosphere with high hydrogen concentrations (comparable with carbon monoxide content) and the possibility of use in low-temperature fuel cells.