اثر افزودن پلی یورتان و نانوذرات سیلیکا بر خواص رسانندگی غشای پلی اتر سولفون سولفون دارشده

یاسمین خسروی; شادی حسن آجیلی; محمدحسین مسلمین; معصومه طباطبایی

اثر افزودن پلی یورتان و نانوذرات سیلیکا بر خواص رسانندگی غشای پلی اتر سولفون سولفون دارشده

محل انتشار: دوماهنامه علوم و تکنولوژی پلیمر، دوره: 32، شماره: 4

سال انتشار: 1398

نوع سند: مقاله ژورنالی

زبان: فارسی

مشاهده: 474

فایل این مقاله در 17 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

دریافت فایل کامل مقاله

صدور گواهی نمایه سازی
من نویسنده این مقاله هستم

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

https://civilica.com/doc/1006414

شناسه ملی سند علمی:

JR_IJPST-32-4_006

تاریخ نمایه سازی: 17 فروردین 1399

چکیده مقاله:

فرضیه: در سال های اخیر با توجه به کاهش منابع انرژی در دسترس، پیشرفت های شایان توجهی در زمینه مطالعه پیل های سوختی و به ویژه سلول های دارای متانول به عنوان منابع تامین انرژی حاصل شده است. غشای الکترولیتی از اجزای مهم سلول های سوختی به شمار می آید که نقش انتقال پروتون و به دام انداختن متانول را ایفا می کند. غشای الکترولیتی باید پایداری شیمیایی و الکتروشیمیایی و نیز مقاومت مکانیکی زیادی را در شرایط عملیاتی داشته باشد. همچنین، رسانندگی پروتون زیاد برای عملکرد بهتر غشای پیل سوختی لازم است.روش ها: در این پژوهش، غشاهای جدید نانوکامپوزیتی به عنوان الکترولیت برای کاربرد در سلول های سوختی تهیه شدند. بدین منظور، دو نوع غشا شامل پلی اترسولفون سولفون دارشده (SPES) و آمیخته آن با پلی یورتان (PU) به عنوان غشاهای پایه انتخاب شدند. ابتدا، پلی اتر سولفون با استفاده از سولفونیک اسید، سولفون دار و با PU و(SPES/PU) آمیخته شد. سپس، نانوذرات سیلیکا با درصد های وزنی متفاوت (3، 5 و %8 وزنی) به غشای آمیخته ای (SPES/PU/SiO2) اضافه شدند. خواص غشاهای تهیه شده با آزمون های طیف سنجی زیرقرمز تبدیل فوریه (FTIR)، پراش پرتو X، گرماوزن سنجی، جذب آب و متانول، اندازه گیری رسانندگی پروتون و میکروسکوپی الکترونی پویشی بررسی شد. یافته ها: نتایج توزیع مناسب PU را در غشاهای تهیه شده نشان داد که دلیل آن تشکیل پیوندهای هیدروژنی میان گروه های قطبی SPES و PU بوده است. از این رو، رسانندگی غشاهای آمیخته ای با سازوکار افزایش قطبیت نسبت به نمونه های خالص بدون افزایش شدید در جذب آب و متانول، %74 افزایش یافت. همچنین، افزودن نانوذرات سیلیکا به غشای آمیخته ای SEPS/PU و تهیه غشای نانوکامپوزیتی SPES/PU/SiO2، موجب تشکیل پیوند کووالانسی میان این ذرات با گروه های سولفونیک اسید در SPES، پیوند هیدروژنی با گروه های قطبی در SPES و PU و نیز چسبندگی بیشتر میان فازها شد. در نتیجه، شکل شناسی غشای نانوکامپوزیتی با سازوکار کاهش حفره ها و فضاهای خالی اصلاح شد. در نهایت، رسانندگی غشای نانوکامپوزیتی نسبت به نمونه خالص SPES فقط با 11 و %8 افزایش به ترتیب در جذب آب و متانول، %53.13 افزایش یافت.

کلیدواژه ها:

غشا ، پیل سوختی ، پلی اتر سولفون سولفون دارشده ، پلی یورتان ، نانوذرات سیلیکا

نویسندگان

یاسمین خسروی

یزد، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد یزد، گروه شیمی، صندوق پستی ۸۲۱۴۸۱۰

شادی حسن آجیلی

شیراز، دانشگاه شیراز، دانشکده مهندسی شیمی، نفت و گاز، بخش مهندسی شیمی، کد پستی ۷۱۹۳۶۱۶۵۱۱

محمدحسین مسلمین

یزد، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد یزد، گروه شیمی، صندوق پستی ۸۲۱۴۸۱۰

معصومه طباطبایی

یزد، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد یزد، گروه شیمی، صندوق پستی ۸۲۱۴۸۱۰

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :

Nunes S.P., Ruffmann B., Rikowski E., Vetter S., and Richau ...
Gaowen Z., Jiuxin J., and ianing L. J., High Proton ...
Khosravi Y., Hassanajili Sh., Moslemin M., and Tabatabaei M., Composite ...
Ghazizadeh E., Hassanajili Sh., and Hojjati M.,Preparation of Gas Sensor ...
Semsarzadeh M.A. and Vakili E.,Preparation and Characterization of Polyurethane-Polydimethylsiloxan/Polyamide12-b-Polytetramethylene Glycol ...
Askari F., Motazaei M., Pourhossaini M.R., and Solimannia S.,Polyvinyl Alcohol-sulfonated ...
Modarresi A.R., Soleimani M., Pakseresht M., Farzaneh E., Zeraatkar V., ...
Amedi H.R and Aghajani M., Functionalized Zeolitic-Imidazole Frameworks-8 Based Poly(ether-b-amide) ...
Amjadi M., Rowshanzamir S., and Eikani M.H., The role of ...
Gahlot S., Sharma P.P., Gapta H., Kulshrestha V., and Jha ...
Heo Y., Im H., and Kim J., The Effect of ...
Park S.M., Choi Y.W., Yang T.H., Park J.S., and Kim ...
Zinadini S., Zinatizadeh A.A., Rahimi M., Vatanpour V., and Zangeneh ...
Wen S., Gong C., Tsen W.C., Shu Y.C., and Tsai ...
Di Vonaa M.L., Sgrecciaa E., Tamilvanana M., Khadhraouib M., Chassigneuxb ...
Gahlot S., Sharma P.P., Bhil B.M., Gupta H., and Kulshrestha ...
EbadiAmooghin A., Kargari A., and Omidkhah M. R., The Effects ...
Hassanajili Sh., Khademi M.A., and Keshavarz P., Influence of Various ...
Gahlot S., Sharma P.P., Kulshrestha V., and Jha P.K., SGO/SPES-Based ...
Sahu A.K., Selvarani G., Pitchumani S., Sridhar P., and Shukla ...
Livage J., A Thorough Assessment of the Critical Advances in ...
Maranesi B., Hou H., Polini R., Sgreccia E., Alberti G., ...
Filip D., and Macocinschi D., Thermogravimetric Analysis of Polyurethane–Polysulfone Blends, ...
Saedi Sh., Madaeni S.S., Hassanzadeh K., Arabi Shamsabadi A., and ...
Mabrouk W., Ogier L., Vidal S., Sollogoub C., Matoussi F., ...
Weng S., Gong C., Tsen W.C., Shu Y.C., Tsai F.C., ...
Vasanthakumari R., Design and Development of Thermoplastic Polyurethane Based Composite ...
Kim D.S., Shin K.H., Park H.B., and Lee Y.M., Preparation ...
Dolatzadeh F., Moradian S., and Jalili M.M., Influence of Various ...
Dutta K., Das S., and Kundu P.P., Low Methanol Permeable ...
Wang C.H., Chen C.C., Hsu H.C., Du H.Y., Chen C.P., ...

نمایش کامل مراجع