Abstrakt

Pfropfen von Styrol auf kommerzielle PTFE-Membran und Sulfonierung für den möglichen Einsatz in Brennstoffzellen

EE Abdel-Hady, MM El-Toony, MO Abdel-Hamed und AM Hammam

Es wurde handelsübliches Polytetrafluorethylen (PTFE) ausgewählt, das in einem Verhältnis von 8 % in Siliciumdioxid eingefügt wurde. Mittels Gammabestrahlung wurden in einem und/oder zwei Schritten Styrol in unterschiedlichen Verhältnissen auf die Membran aufgepfropft. Eine Monomermischung aus Styrol und jeweils Methacrylsäure oder Acrylsäure wurde als binäre Monomere zum Pfropfen dieser Membran verwendet, um den Pfropfungsprozentsatz zu erhöhen und die Protonenleitfähigkeit zu verbessern. Die Sulfonierung der gepfropften Membran wurde durchgeführt, um die Wasserstoffprotonenleitfähigkeit zu verbessern. Die Pfropfung und Sulfonierung wurden durch FTIR-Untersuchung bestätigt und die Ionenaustauschkapazität wurde ebenfalls untersucht. Die mechanischen Eigenschaften des gepfropften PTFE wurden mit einem Härteprüfgerät geprüft, während ihr thermisches Verhalten mithilfe einer thermogravimetrischen Analyse untersucht wurde. Es zeigte sich, dass der maximale Wasseraufnahmeprozentsatz der sulfonierten Membran 28 Gewichtsprozent erreichte. Die Protonenleitfähigkeit der hergestellten Membranen wurde mittels AC-Impedanzspektroskopie-Analyse gemessen und erreichte einen Wert von 9,6 x 10-3 Ohm-1 Cm-1, was mit dem Wert von Nafion vergleichbar ist.

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