ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ПЕРЕНОСА ПРОТОНОВ В КОМПОЗИТНЫХ МЕМБРАНАХ MOF-5/ПОЛИМЕР/ГЛУБОКОЭВТЕКТИЧЕСКИЙ РАСТВОРИТЕЛЬ: ВЗАИМОСВЯЗЬ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ

Аңдатпа

Протоналмасу мембраналары (PEM) отын элементтерінің жұмысында маңызды рөл атқарады. Алайда олардың тиімділігі көбінесе гидратация деңгейіне жоғары тәуелділікпен, жоғары температура жағдайында протон өткізгіштігінің төмендеуімен және төмен ылғалдылықта тұрақтылықтың нашарлауымен шектеледі. Бұл жұмыста MOF-5/полимер/терең эвтектикалық еріткіш (DES) негізіндегі композиттік жүйелердегі протон тасымалына арналған жарияланған зерттеулерге шолу-теориялық талдау ұсынылған. Ерекше назар протон тасымалын анықтайтын электрондық, құрылымдық және динамикалық факторларды түсіндіру үшін тығыздық функционалы теориясы (DFT) мен молекулалық динамика (MD) әдістері қолданылған зерттеулер нәтижелеріне аударылды.

Әдеби деректерді талдау DES компоненттерін MOF–полимерлі мембраналарға енгізу электрондық тығыздықтың қайта таралуына, тармақталған сутектік байланыс желілерінің түзілуіне және протон тасымалының энергетикалық тосқауылдарының төмендеуіне ықпал етуі мүмкін екенін көрсетеді. Молекулалық деңгейде DES динамикалық сутектік байланысқан арналарды қолдайтын функционалдық орта ретінде қарастырылады, ал MOF-5 кеуекті құрылым ішінде протон тасымалдаушылар қозғалысын бағыттай алатын наноөлшемді шектеу әсерін қамтамасыз етеді.

Осылайша, әдеби деректерді жалпылау MOF–полимер–DES композиттік мембраналарындағы құрылымдық ұйымдасу, фазаралық өзара әрекеттесулер және протон өткізгіштігі арасындағы өзара байланысты анықтауға мүмкіндік береді. Қарастырылған тәсілдер тасымалдау және пайдалану сипаттамалары жақсартылған жаңа буындағы протоналмасу мембраналарын ұтымды жобалаудың негізі бола алады