alternativeАльтернативная энергетика и экология (ISJAEE)Alternative Energy and Ecology (ISJAEE)1608-8298Международный издательский дом научной периодики "Спейс10.15518/isjaee.2015.23.015alternative-312Research ArticleКОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫSTRUCTURAL MATERIALSСВОЙСТВА ПОЛИПРОПИЛЕНОВЫХ ТРЕКОВЫХ МЕМБРАН С ТОНКИМ СЛОЕМ ПОЛИМЕРА, ПОЛУЧЕННЫМ МЕТОДОМ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОГО ДИСПЕРГИРОВАНИЯ ПОЛИТЕТРАФТОРЭТИЛЕНА В ВАКУУМЕRESEARCH OF PROPERTIES OF THE POLYPROPYLENE TRACK MEMBRANES WITH A THIN POLYMER LAYER OBTAINED BY THE METHOD OF ELECTRON BEAM DISPERSION OF POLYTETRAFLUOROETHYLENE IN VACUUMДюсембековаА. А.DyussembekovaA. A.

магистрант 

MSc

aad38@tpu.ruСохореваВ. В.SokhorevaV. V.

старший научный сотрудник 

senior researcher

aad38@tpu.ruКравецЛ. И.KravetsL. I.

канд. техн. наук, старший научный сотрудник

PhD (engineering), Senior Researcher

aad38@tpu.ruНациональный исследовательский Томский политехнический университет Физико-технический институт 634050, Томск, пр. Ленина, д. 30РоссияNational Research Tomsk Polytechnic University Physical and Technical Institute 30 Lenin ave., Tomsk, 634050 RussiaRussian FederationОбъединенный институт ядерных исследований Лаборатория ядерных реакций им. Г.Н. Флерова 141980, Дубна, ул. Жолио-Кюри, д. 6РоссияJoint Institute for Nuclear Research Flerov Laboratory of Nuclear Reactions 6 Joliot-Curie ave., Dubna, 141980 RussiaRussian Federation201528042016023116125Copyright © Международный издательский дом научной периодики "Спейс, 20162016Международный издательский дом научной периодики "СпейсМеждународный издательский дом научной периодики "Спейсhttps://www.isjaee.com/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.isjaee.com/jour/article/view/312

Исследованы поверхностные, структурные и электрохимические свойства композитных мембран, образующихся при осаждении на поверхность полипропиленовой трековой мембраны слоя полимера, полученного электронно-лучевым диспергированием политетрафторэтилена в вакууме. Установлено, что нанесение слоя политетрафторэтилена на поверхность приводит к созданию композитных мембран, обладающих в растворах электролитов асимметрией проводимости - выпрямляющим эффектом, сходным с p-n переходом в полупроводниках. Показано, что возникающий эффект асимметрии проводимости обусловлен как существенным уменьшением диаметра пор в слое осажденного полимера, приводящим к изменению геометрии пор, так и наличием межфазной границы раздела между исходной мембраной и слоем политетрафторэтилена.

The surface, structure and electrochemical properties of a polypropylene track membranes with a polymer layer obtained by electron beam dispersion of polytetrafluoroethylene in vacuum has been studied. It has been found that the deposition of the polytetrafluoroethylene layer on the surface leads to the creation of composite membranes that exhibit in electrolyte solutions conductance asymmetry, the rectification effect similar to the p–n junction in semiconductors. It is shown that the observed effect of conductivity asymmetry is caused by a significant decrease in the diameter of pores in the deposited polymer layer and a change in the pore geometry, same as existence of an interface between the initial membrane and polytetrafluoroethylene layer.

трековые мембраныасимметрия проводимостиимпедансная спектроскопияtrack membranesasymmetry of conductivityimpedance spectroscopyReferencesSaleh O.A., Sohn L.L. Quantitative sensing of nanoscale colloids using a microchip Coulter counter // Rev. Sci. Instrum. 2001. Vol. 72. P. 4449–4451.Saleh O.A., Sohn L.L. Quantitative sensing of nanoscale colloids using a microchip Coulter counter. Rev. Sci. Instrum., 2001, vol. 72, pp. 4449–4451 (in Eng.).Han C., Jonas O.T., Robert H.A., Stephen Y.C. Gradient nanostructures for interfacing microfluidics and nanofluidics // Applied Physics Letters. 2002. Vol. 81. P. 3058–3060.Han C., Jonas O.T., Robert H.A., Stephen Y.C. Gradient nanostructures for interfacing mi-crofluidics and nanofluidics. Applied Physics Letters, 2002, vol. 81, pp. 3058–3060 (in Eng.).Cervera J., Schiedt B., Neumann R., Mafe S., Ramirez P. Ionic conduction, rectification, and selectivity in single conical nanopores // J. Chem. Phys. 2006. Vol. 124. No. 104706.Cervera J., Schiedt B., Neumann R., Mafe S., Ramirez P. Ionic conduction, rectification, and selectivity in single conical nanopores. J. Chem. Phys., 2006, vol. 124, no. 104706 (in Eng.).Karnik R., Fan R., Yue M., Li D.Y., Yang P.D., Majumdar A. Electrostatic control of ions and molecules in nanofluidic transistors // NanoLetters. 2005. Vol. 5. P. 943–948.Karnik R., Fan R., Yue M., Li D.Y., Yang P.D., Majumdar A. Electrostatic control of ions and molecules in nanofluidic transistors. NanoLetters, 2005, vol. 5, pp. 943–948 (in Eng.).Vlassiouk I., Siwy Z.S. Nanofluidic diode // NanoLetters. 2007. Vol. 7. P. 552–556.Vlassiouk I., Siwy Z.S. Nanofluidic diode. Nano-Letters, 2007, vol. 7, pp. 552–556 (in Eng.).Apel P.Yu., Dmitriev S.N. Micro- and nanoporous materials produced using accelerated heavy ion beams // Advances in Natural Sciences − Nanoscience and Nanotechnology. 2011. Vol. 2. No. 013002.Apel P.Yu., Dmitriev S.N. Micro- and nanoporous materials produced using accelerated heavy ion beams. Advances in Natural Sciences [ Nanoscience and Nanotechnology, 2011, vol. 2., no. 013002 (in Eng.).Siwy Z., Apel P., Baur D., Dobrev D., Korchev Yu., Neumann R., Spohr R., Trautmann C., Voss K. Ion transport through asymmetric nanopores prepared by ion track etching // Surface Science. 2003. Vol. 532. P. 1061–1066.Siwy Z., Apel P., Baur D., Dobrev D., Korchev Yu., Neumann R., Spohr R., Trautmann C., Voss K. Ion transport through asymmetric nanopores prepared by ion track etching. Surface Science, 2003, vol. 532, pp. 1061– 1066 (in Eng.).Kravets L.I., Dmitriev S.N., Satulu V., Mitu B., Dinescu G. Fabrication and electrochemical properties of polymer bilayered membranes // Surf. Coat. Technol. 2011. Vol. 205. Suppl. 2. P. S455–S461.Kravets L.I., Dmitriev S.N., Satulu V., Mitu B., Dinescu G. Fabrication and electrochemical properties of polymer bilayered membranes. Surf. Coat. Technol., 2011, vol. 205, suppl. 2, pp. S455–S461 (in Eng.).Kravets L., Dmitriev S., Lizunov N., Satulu V., Mitu B., Dinescu G. Properties of poly(ethylene terephthalate) track membranes with a polymer layer obtained by plasma polymerization of pyrrole vapors // Nucl. Instr. and Meth. B. 2010. Vol. 268, No 5. P. 485–492.Kravets L., Dmitriev S., Lizunov N., Satulu V., Mitu B., Dinescu G. Properties of poly(ethylene terephthalate) track membranes with a polymer layer obtained by plasma polymeri-zation of pyrrole vapors. Nucl. Instr. and Meth. B, 2010, vol. 268, no. 5, pp. 485–492 (in Eng.).Kravets L., Dmitriev S., Dinescu G., Satulu V., Gilman A., Yablokov M. Polymer composite nanomembranes with asymmetry of conductivity // Materials Science Forum. 2010. Vol. 636–637. P. 812–818.Kravets L., Dmitriev S., Dinescu G., Satulu V., Gilman A., Yablokov M. Polymer compo-site nanomembranes with asymmetry of conductivity. Materials Science Forum, 2010, vol. 636–637, pp. 812–818 (in Eng.).Кравец Л.И., Дмитриев С.Н., Апель П.Ю. Получение и свойства полипропиленовых трековых мембран // Химия высоких энергий. 1997. Т. 31, № 2. С. 108–113.Kravec L.I., Dmitriev S.N., Apelʹ P.Yu. Polučenie i svojstva polipropilenovyh trekovyh mem-bran. Himiâ vysokih ènergij, 1997, vol. 31, no. 2, pp. 108–113 (in Russ.).Егоров А.И., Казаченко В.П., Рогачев А.В., Яблоков М.Ю. Динамика начальных стадий формирования покрытий из политетрафторэтилена и их свойства // Журн. физич. хим. 2002. Т. 76, № 11. С. 2085–2089.Egorov A.I., Kazachenko V.P., Rogachev A.V., Yablokov M.Yu. Dinamika načalʹnyh sta-dij formirovaniâ pokrytij iz politetraftorètilena i ih svojstva. Žurn. fizič. him., 2002, vol. 76, no. 11, pp. 2085–2089 (in Russ.).Овчинников В.В., Селезнев В.Д. Автоматический газодинамический контроль диаметра пор ядерных мембран с использованием микро-ЭВМ // Измерит. техника. 1989. № 3. С. 12–13.Ovchinnikov V.V., Seleznev V. D. Avtomatičeskij gazodinamičeskij kontrolʹ diametra por âdernyh membran s ispolʹzovaniem mikro-ÈVM. Izmerit. tehnika, 1989, no. 3, pp. 12–13 (in Russ.).Мулдер М. Введение в мембранную технологию. М.: Мир, 1999.Mulder M. Vvedenie v membrannuû tehnologiû. Moscow: Mir Publ., 1999 (in Russ.).Лукомский Ю.Я., Гамбург Ю.Д. Физико-химические основы электрохимии. Долгопрудный: Интеллект. 2008.Lukomskij Yu.Ya., Gamburg Yu.D. Fizikohimičeskie osnovy èlektrohimii. Dolgoprudnyj: Intellekt Publ., 2008 (in Russ.).Стойнов З.Б., Графов Б.М., Савова-Стойнова Б.С., Елкин В.В. Электрохимический импеданс. М.: Наука, 1991.Stojnov Z.B., Grafov B.M., Savova-Stojnova B.S., Elkin V.V. Èlektrohimičeskij impedans. Moscow: Nauka Publ., 1991 (in Russ.).Кравец Л.И., Дмитриев С.Н., Горячева Т.А., Satulu V., Mitu B., Dinescu G. Структура и электрохимические свойства трековых мембран, модифицированных в плазме тетрафторэтана // Мембраны и мембранные технологии. 2011. Т. 1, № 2. С. 126–138.Kravec L.I., Dmitriev S.N., Goryacheva T.A., Satulu V., Mitu B., Dinescu G. Struktura i èlektrohimičeskie svojstva trekovyh membran, modificirovannyh v plazme tetraftorètana. Membrany i membrannye tehnologii, 2011, vol. 1, no. 2, pp. 126–138 (in Russ.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.