Вивчено вплив протонного струму на перебіг реакції гідратації пропену. Розроблено мембранно-каталітичний реактор, в якому процес гідратації здійснюється в реакційному об'ємі, утвореному двома протонопровідними мембранами на основі перфторсульфованих катіонітів (МФ-4-СК, Nafion). Проведено дослідження за температури <$E160~ symbol Р roman C> і тиску 1,9 МПа, масової швидкості подачі пропену <$E2~ roman год sup -1> та різних мольних співвіношень вода/пропен. Показано, що шляхом зміни інтенсивності потоку протонів крізь мембранний каталізатор можна створювати та стабільно підтримувати певну гідратну структуру активних центрів. З'ясовано, що у разі оптимальних значень інтенсивності протонних струмів крізь плівки мембран питома каталітична активність останніх перевищувала відвідні дані для гранульованого каталізатора у проточному реакторі у 5 разів. З використанням одержаних експериментальних результатів і літературних відомостей щодо механізму протонного перенесення у твердих середовищах запропоновано модель транспорту протонів крізь мембрани та структуру бренседівського кислотного центру за умов перебігу реакції гідратації. Базуючись на запропонованих структурах, пояснено наявність високої протонної провідності мембран за присутності значної кількості води, дегідратуючої здатності протона та її зв'язок з каталітичною активністю мембран. Установлено ефект впливу протонного струму на підвищення активності каталізатора.

Путем сульфирования хлорсульфоновой кислотой мезопористых органокремнеземов с мостиковыми диметиленксилольными группами получены мезопористые кремнеземы с мостиковыми арилсульфокислотными группами. С помощью метода ТПД-МС подтверждено строение и охарактеризирована термическая устойчивость органических групп исходных и сульфированных образцов. Показано, что каталитическая активность мезопористых кремнеземов с мостиковыми арилсульфокислотными группами в процессе синтеза этил-трет-бутилового эфира превосходит активность модельных образцов (ММС типа МСМ-41 и силикагеля с алкилсульфокислотными группами на поверхности, а также нанокомпозита SiO2/Nafion) и приближается к таковой промышленного катализатора Amberlyst-15.

Проаналізовано сучасний стан досліджень синтезу матеріалів для протонопровідних мембран паливних елементів. Підкреслено актуальність досліджень у зв'язку з необхідністю ширшого запровадження енергозберігальних технологій в різних галузях господарства, що зумовлено проблемами вичерпання природних запасів енергетичної сировини, а також підвищенням екологічних стандартів. Проаналізовано основні стратегії створення полімерних матеріалів, що мають протонопровідні властивості: синтез і модифікація фторованих полімерних мембран типу Nafion, отримання поліконденсаційних матеріалів різноманітного складу, синтез композиційних і гібридних матеріалів. Розглянуто найновіші підходи до створення альтернативних нефторованих матеріалів для полімерних мембран, зокрема, синтез гібридних органо-неорганічних композитів, використання блок-кополімерів й іонних рідин.