Введение ........................................................ 6
Основные обозначения ............................................ 9

Глава 1  ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЕ ОСАЖДЕНИЕ МЕТАЛЛОВ В ИОНООБМЕННЫЕ
МАТРИЦЫ ........................................................ 11
1.1  Химическое осаждение металлов в ионообменные матрицы ...... 11
     1.1.1  Роль потенциала и заряда восстановителя ............ 20
     1.1.2  Роль прекурсора .................................... 26
     1.1.3  Роль ионообменной матрицы .......................... 29
     1.1.4  Количество осажденного металла ..................... 32
     1.1.5  Механизм химического осаждения ..................... 33
1.2  Электрохимическое осаждение металлов в ионообменные
     матрицы ................................................... 39
     1.2.1  Роль ионообменной матрицы .......................... 40
     1.2.2  Химическое допирование металлом .................... 49
     1.2.3  Электроосаждение металлов в
            электроноионопроводящие матрицы .................... 58
     Литература к главе 1 ...................................... 63

Глава 2  ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ МЕТАЛЛ-
ИОНООБМЕННИК ................................................... 67
2.1  Модельное описание проводящих свойств. Перколяция ......... 67
2.2  Электронная проводимость .................................. 72
2.3  Модели ионной проводимости композитов и нанокомпозитов .... 84
2.4  Ионная проводимость полимеров. Модифицированные
     ионообменные смолы и мембраны ............................. 93
2.5  Природа увеличения проводимости в гибридных мембранных
     материалах ............................................... 105
     Литература к главе 2 ..................................... 114

Глава 3  ЭЛЕКТРОДНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ НАНОКОМПОЗИТОВ МЕТАЛЛ-
ИОНООБМЕННИК .................................................. 132
3.1  Термодинамический анализ электродного потенциала ......... 132
     3.1.1  Размерный фактор .................................. 132
     3.1.2  Электронный и ионный перенос в редокс-полимерах ... 136
     3.1.3  Электронный и ионный обмен в нанокомпозитах
            металлионообменник ................................ 142
3.2  Кинетика установления потенциала ......................... 148
     3.2.1  Размерный фактор .................................. 148
     3.2.2  Ионообменный фактор ............................... 157
     3.2.3  Нанокомпозитный электрод .......................... 159
3.3  Стабилизация металла в ионообменной матрице .............. 164
     3.3.1  Стационарный потенциал ............................ 164
     3.3.2  Матричная и зарядовая изоляция частиц металла ..... 173
     Литература к главе 3 ..................................... 175

Глава 4  ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЕ ОКИСЛЕНИЕ ЧАСТИЦ МЕТАЛЛОВ И ИХ
ВОССТАНОВЛЕНИЕ ИЗ ОКСИДОВ В ИОНООБМЕННЫХ МАТРИЦАХ ............. 180
 4.1  Электрохимическая активность нанокомпозитов металл-
      ионообменник ............................................ 180
4.2  Кинетика твердофазной электрокристаллизации металла из
     оксидов в ионообменной матрице ........................... 183
4.3  Гальваностатический режим поляризации .................... 186
     4.3.1  Скорость электрохимического восстановления ........ 186
     4.3.2  Катодные процессы и их перенапряжение ............. 188
4.4  Потенциостатический режим поляризации .................... 195
     4.4.1  Скорость электрохимического восстановления ........ 195
     4.4.2  Особенности процесса .............................. 203
4.5  Электрохимическое восстановление зернистого слоя
     окисленного нанокомпозита металл-ионообменник ............ 207
4.6  Электрохимическая регенерация нанокомпозита .............. 220
     Литература к главе 4 ..................................... 224

Глава 5  ЭЛЕКТРОВОССТАНОВЛЕНИЕ КИСЛОРОДА НА НАНОКОМПОЗИТАХ
МЕТАЛЛ-ИОНООБМЕННИК ........................................... 228
5.1  Электровосстановление кислорода на металле в единичном
     зерне нанокомпозита ...................................... 228
     5.1.1  Скорость электровосстановления кислорода .......... 228
     5.1.2  Механизм кислородной реакции ...................... 231
     5.1.3  Предельный ток .................................... 239
     5.1.4  Пространственная локализация ...................... 242
     5.1.5  Внешняя и внутренняя диффузия кислорода ........... 244
5.2  Электровосстановление кислорода на тонком зернистом
     слое ..................................................... 253
     5.2.1  Окислительно-восстановительный фронт .............. 254
     5.2.2  Предельный ток .................................... 257
5.3  Электровосстановление кислорода на слое частиц
     нанокомпозита ............................................ 262
     5.3.1  Электровосстановление молекулярного окислителя
            на слое частиц нанокомпозита (теоретические
            модели) ........................................... 262
     5.3.2  Закономерности восстановления кислорода на
            катодно поляризуемом зернистом слое ............... 270
     5.3.3  Сопоставление эксперимента с теоретической
            моделью ........................................... 275
     Литература к главе 5 ..................................... 282

Глава 6  ЭЛЕКТРОКАТАЛИЗ МЕТАЛЛАМИ В ИОНООБМЕННЫХ МАТРИЦАХ ..... 285
6.1  Электровосстановление молекулярного кислорода на
     электродах, модифицированных ионообменными материалами ... 285
6.2  Электровосстановление молекулярного кислорода на
     ионообменных материалах, модифицированных
     неорганическими допантами ................................ 297
6.3  Электровосстановление молекулярного кислорода на
     ионообменных материалах, модифицированных органическими
     допантами ................................................ 303
6.4  Другие электрохимические реакции, протекающие на
     гибридных материалах с ионообменными матрицами и
     наночастицами металлов ................................... 308
     Литература к главе 6 ..................................... 317

Глава 7  ОСНОВНЫЕ ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ НАНОКОМПОЗИТОВ МЕТАЛЛ-
ИОНООБМЕННИК В ЭЛЕКТРОХИМИИ ................................... 324
7.1  Электрохимические сенсоры ................................ 324
7.2  Нанокомпозиты в электрохимическом обескислороживании
     воды ..................................................... 331
7.3  Нанокомпозиты в мембранно-электродных блоках топливных
     элементов ................................................ 340
     Литература к главе 7 ..................................... 352