- Обнаружен и изучен новый класс протонных проводников на основе периодатов щелочных металлов, эффективный протонный транспорт в которых осуществляется при низких температурах. Установлено, что параметры протонного переноса коррелируют с радиусом катиона и симметрией аниона. Квантовохимическое моделирование показало возможность двух механизмов протонного переноса: путем вращения аниона и по протонгидратной оболочке с участием кристаллогидратной воды.
- На примере кислых и средних солей 1/12 ряда кремнийвольфрамовой кислоты показано, что параметры ионного переноса в них коррелируют с теплотами гидратации катионов. Предложен обоснованный механизм протонного переноса в средних солях гетерополисоединений.
- Впервые детально изучены молекулярные структуры, строение сетки водородных связей и особенности миграции протона в производных ароматических карбоновых и сульфоновых кислот. На основании сочетания результатов квантовохимического моделирования и экспериментальных результатов объяснена повышенная термическая стабильность и предложен механизм миграции ионов в таких структурах.
- Предложена концепция создания новых полимерных протонообменных мембран, основанная на создании общей протонгидратной оболочки, связывающей низкомолекулярную протонгенерирующую компоненту и полимерную матрицу. На базе этой концепции создано новое поколение протонообменных мембран. Экспериментальными и расчетными методами проведено исследование протонного переноса в таких системах и предложен механизм транспорта катионов в таких полимерах.
- Получены новые композиционные материалы на основе суперпротоников и изучены особенности протонного переноса в них. Обнаруженные аномалии объяснены с помощью теории протекания с учетом предложенных механизмов проводимости в гетерополисоединениях.
2.Астафьев Е.А., Добровольский Ю.А. Поведение мембранно-электродных блоков полимерных топливных элементов: электрохимические методы исследований каталитической активности и коррозионной устойчивости электродов // Альтернативная энергетика и экология. – 2007. – №12. – С.21-27.
3.Васильев А., Филиппов В., Добровольский Ю., Писарева А., Моритц В., Паломбари Р. Сенсоры водорода на основе МДП структур со слоем протонпроводящего твердого электролита // Электрохимия. – 2007. – Т.43. – №5. – С.593-601.
4.Старков В.В., Добровольский Ю.А., Лысков Н.В., Клименко Г.Л. Нанокомпозитные протонпроводящие мембраны для микротопливных элементов // Альтернативная энергетика и экология. – 2007. – №6(50). – С.24-30.
5.Добровольский Ю.А., Джаннаш П., Лафит Б., Беломоина Н.М., Русанов А.Л., Лихачев Д.Ю. Успехи в области протонпроводящих полимерных электролитных мембран // Электрохимия. – 2007. – Т.43. – №5. – С.515-527.
6.Герасимова Е.В., Володин А.А., Архангельский И.В., Добровольский Ю.А., Тарасов Б.П. Платина-наноуглеродные электрокатализаторы для водородно-воздушных топливных элементов // Альтернативная энергетика и экология. – 2007. – №7(51). – С.92-96.
7.Добровольский Ю.А., Волков Е.В., Писарева А.В., Федотов Ю.А., Лихачев Д.Ю., Русанов А.Л. Протонообменные мембраны для водородно-воздушных топливных элементов // Журнал Рос. Хим. Общества им. Д.И. Менделеева. – 2006. –Т.50. – №6. – С.95-104.
8.Григорьева А.В., Тарасов А.Б., Дерлюкова Л.Е., Напольский К.С., Гудилин Е.А., Добровольский Ю.A., Третьяков Ю.Д. Cенсорная и каталитическая активность двухкомпонентного катализатора на основе наноструктурированного TiO2 и наночастиц платины // Альтернативная энергетика и экология. – 2007. – №11(55). – C.203-206.
9.Зюбина Т.С., Писарева А.В., Добровольский Ю.А., Зюбин А.С., Покатович Г.А., Иргибаева И.С., Лин С.Х., Мебель А.М. Моделирование гидратации и протонного переноса в твердых электролитах на основе фенолсульфокислот // Электрохимия. – 2007. – Т.43. – № 5. – С.528-539.
10.Володин А.А., Герасимова Е.В., Фролова Л.А., Добровольский Ю.A., Тарасов Б.П. Синтез углеродных нановолокон на кластерах платины и исследование каталитических свойств полученных композитов // Альтернативная энергетика и экология. – 2007. – №9(53). – C.40-46.
11.Добровольский Ю.А., Леонова Л.С., Укше А.Е., Левченко А.В., Баранов А.М., Васильев А.А. Портативные сенсоры для анализа водорода // Журнал Рос. Хим. Общества им. Д.И. Менделеева. – 2006. –Т.50. – №6. – С.120-127.
12.Добровольский Ю.А., Укше А.Е., Левченко А.В., Архангельский И.В., Ионов С.Г., Авдеев В.В., Алдошин С.М. Материалы для биполярных пластин топливных элементов на основе протонпроводящих мембран // Журнал Рос. Хим. Общества им. Д.И. Менделеева. – 2006. –Т.50. – №6. – С.83-94.
13.Козлова М.Г., Гудилин Е.А., Вересов А.Г., Померанцева Е.А., Леонова Л.С., Добровольский Ю.А., Третьяков Ю.Д. Синтез протонированной формы нитевидных кристаллов манганита Ba6Mn24O48 с туннельной структурой // Доклады АН. – 2006. – Т.411. – №1. – P.66-70.
14.Волков Е.В., Старков В.В., Добровольский Ю.А., Гаврилин Е.Ю. Водородно-воздушный топливный элемент на основе макропористого кремния // Нано- и Микросистемная техника. – 2006. – №10. – C.40-46.
15.Treglazov I., Leonova L., Dobrovolsky Yu., Ryabov A., Vakulenko A., Vassiliev S. Electrocatalytic effects in gas sensors based on low-temperature superprotonics // Sensors & Actuators B. – 2005. – V.106. – №1. – P.164-169.
16.Добровольский Ю.А., Писарева А.В., Леонова Л.С., Карелин А.И. Новые протонпроводящие мембраны для топливных элементов и газовых сенсоров // Альтернативная энергетика и экология. – 2004. – №12. – С.36-41.
17.Писарева А.В., Шилов Г.В., Добровольский Ю.А., Карелин А.И. Синтез, свойства и кристаллическая структура Rb[C6H3(COOН)2(СОО-)]•[C6H3(COOH)3]•2H2O // Коорд. химия. – 2004. – Т.30. – №2. – С.148-154.
18.Романченко Е.В., Шилов Г.В., Добровольский Ю.А., Карелин А.И., Атовмян Л.О. Синтез, кристаллическая структура и свойства смешанной соли Cs2SO4•H6TeO6 // Коорд. химия. – 2004. – Т.30. – №5. – С.323–328.
19.Романченко Е.В., Шилов Г.В., Добровольский Ю.А., Карелин А.И. , Черняк А.В., Атовмян Л.О. Синтез, кристаллическая структура и свойства смешанной соли Cs2[I(OH)3O3]•Cs2SO4(H)H5IO6. // Коорд. химия. – 2004. – Т.30. – №7. – C.753-758.
20.Шилов Г.В., Никитина З.К., Добровольский Ю.А., Леонова Л.С., Атовмян Л.О. Кристаллическая и молекулярная структура и свойства двузамещенного ортопериодата рубидия Rb2H3IO6. // Коорд. химия. – 2004. – Т.30. – №7. –C.483-486.
21.Шилов Г.В., Никитина З.К., Добровольский Ю.А., Леонова Л.С., Черняк А.В., Тарасов В.П., Атовмян Л.О. Кристаллическая структура и свойства соли Rb4H2I2O10•4Н2О // Коорд. химия. – 2004. – Т.30. – №11. – C.759-764.
22.Zyubina T.S., Shilov G.V., Dobrovolsky Yu.A., Leonova L.S., Mebel A.M. Singularity of proton transport in salts of orthoperiodic and orthotellurium acids: theoretical modeling using density functional calculations // J. Chem. Soc. Dalton Trans. – 2004. – V.21. – №14. – P.2170 – 2179.
23.Зюбина Т.С., Шилов Г.В., Добровольский Ю.А., Леонова Л.С., Мебель А.М. Моделирование протонного транспорта в ортоиодной и ортотеллуровой кислотах и их солях // Электрохимия. – 2003. – T.39. – №4. – C.414-424
24.Зюбина Т.С., Шилов Г.В., Добровольский Ю.А., Леонова Л.С., Никитина З.К., Черняк А.В., Романченко Е.В. Мебель А.М. Квантовохимическое моделирование протонного транспорта в одно- и двухзамещенных солях с октаэдрическими анионами // Электрохимия. – 2003. – T.39. – №6. – C.669-675.
25.Леонова Л.С., Добровольский Ю.А., Домашнев Д.И., Укше А.Е., Гребцова О.М., Архангельский И.В. Особенности электрохимического поведения композитной системы CsHSO4-SnO2 // Электрохимия. – 2003. – Т.39. – №5. – С.550-556.
26.Писарева А.В., Добровольский Ю.А., Шилов Г.В., Карелин А.И. Синтез, структура и проводимость трехзамещенных цезиевой и рубидиевой солей тримезиновой кислоты // Электрохимия. – 2003. –Т.39. – №5. – С.563-568.
27.Треглазов И.В., Добровольский Ю.А., Леонова Л.С., Васильев С.Ю. Проводимость и морфология композитных твердых электролитов SnO2*nH2O-гетерополисоединения // Электрохимия. – 2003. – T.39. – №5. – C.557-562.
28.Шилов Г.В., Добровольский Ю.А., Черняк А.В., Леонова Л.С., Зюбина Т.С., Романченко Е.В., Атовмян Л.О. Кристаллическая структура и свойства кислой соли ортоидной кислоты CsH9I2O12 // Коорд. Химии. – 2001. – Т.27. – №11. – С. 834-838.
29.Zyubina T.S., Shilov G.V., Dobrovolsky Y.A., Atovmyan L.O., Chernyak A.V., Leonova L.S., Ukshe A.E. Computer simulation of the structure and proton transport in orthoiodates // Solid State Ionics. – 2001. – V.145. – № 1-4. – P. 459-462.
30.Vakulenko A., Dobrovolsky Yu., Leonova L., Karelin A., Kolesnikova A., Bukun N.G. Protonic conductivity of neutral and acidic silicotungstates // Solid State Ionics. – 2000. – V.136-137. – P.285-290.
31.Зюбина Т.С., Добровольский Ю.А., Укше А.Е., Шимохина Н.И. Влияние допирования диоксида олова на поверхностную миграцию протонов: квантовохимическое моделирование // Журнал неорганической химии. – 2000. – T.45. – C.455.
32.Dobrovolsky Yu., Leonova L., Nadkhina S., Panina N. Low-temperature proton conductivity in hydrated and non-hydrated tin dioxide // Solid State Ionics. –1999. – V.119. – P.275-279.
33.Зюбина Т.С., Добровольский Ю.А., Надхина С.Е. Квантово-химическое моделирование взаимовлияния протонов при движении по поверхности кристалла диоксида олова // Журнал Неорг. Химии. – 1999. – T.44. – № 4. – C.624-629.
34.Bukun N., Rodionov V., Mikhailova A., Dobrovolsky Yu. A.C. behavior of proton-conducting solid electrolytes based on sulphosalicylic acid in hydrogen atmosphere // Solid State Ionics. – 1997. – V.97. – P.257-260.
35.Zyubina T., Dobrovolsky Yu. Comparative analysis of the surface mobility of proton and other single-charged cations on the surface of rutile-type oxides // Solid State Ionics. – 1997. – V.97. – P.59-63.
36.Добровольский Ю.А., Леонова Л.С., Вакуленко А.М. Кинетические и термодинамические аспекты равновесия в низкотемпературных газовых сенсорах // Электрохимия. – 1996. – T. 32. – № 4. – C.475-481
37.Зюбина Т.С., Добровольский Ю.А., Зюбин А.С. Миграция катионов H+, Li+, Na+ по поверхности оксидов со структурой рутила // Электрохимия. – 1996. – T.32. – № 4. – C.469-474.
38.Dobrovolsky Yu., Leonova L., Vakulenko A. Thermodynamic equilibria and kinetic reversibility of the solid electrolyte/electron conductor/gas boundary at low temperature // Solid State Ionics. – 1996. – V.86-88. – P.1017-1021.
39.Зюбина Т.С., Добровольский Ю.А. Катионный транспорт по оксидной поверхности // Электрохимия. – 1995. – T. 31. – № 12. – C.1384-1388.
40.Zyubina T., Dobrovolsky Yu. Modelling of the processes of cation transport over oxide surface // Solid State Phenomena. – 1994. – V.39-40. – P.23-26.