Abstrakt

Vergleichende Studie zwischen Sulfonierung und Phosphorierung für handelsübliches PTFE, gepfropft mit Styrol für Brennstoffzellenanwendungen

EE Abdel-Hady, MO Abdel-Hamed, MM El-Toony und MR El-Sharkawy

Zum Aufpfropfen von Styrol auf handelsübliche PTFE-Folien wurde eine simultane Gammabestrahlung verwendet. Verschiedene Parameter, die das Aufpfropfen beeinflussen, wie Lösungsmittel, Bestrahlungsdosis und Monomerkonzentration, wurden untersucht. Die Sulfonierung wurde mit Chlorsulfonsäure durchgeführt, während vorab eine Phosphorsäurebehandlung erfolgte. Die Rolle der Phosphorsäurebehandlung für die Erleichterung der Sulfonierung von Styrol beim Aufpfropfen der PTFE-Membranen wurde untersucht. FTIR-Spektroskopie und Röntgenbeugungsstudie bestätigten das Aufpfropfen und darüber hinaus die Phosphorierung und/oder Sulfonierung. Zur Charakterisierung der morphologischen Struktur wurde eine Rasterelektronenmikroskopie (SEM) durchgeführt. Die mechanischen Eigenschaften wurden durch Messung der Härte erläutert, während die Messung der chemischen Stabilität ihre Dauerverfügbarkeit sicherstellte. Die thermische Charakterisierung wurde untersucht, um die Anwendbarkeit der Membran in einem weiten Temperaturbereich nachzuweisen. Wasseraufnahme und Ionenaustauschkapazität wurden bestimmt, bevor die elektrische Leitfähigkeit und Kapazität bei verschiedenen Frequenzen gemessen wurden, um die Anwendbarkeit der gepfropften Membranen in der Brennstoffzelle sicherzustellen. Durch Erhöhen der Temperatur auf 80 °C erhöht sich der Ec-Wert auf 1,08 x 10-1 S/cm, was gut mit dem von Nafoin vergleichbar ist.

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