Tez detayları

Synthesis and characterization of 1-vinyl-1,2,4-triazole functional proton exchange membranes (PEMS) based on interpenetrating polymer networks (IPNS) for use in polymer electrolyte membrane fuel cells (PEMFCs) = Polimer elektrolit membran yakıt hücreleri (PEMFCs) için iç içe geçmiş ağ yapı (IPN) yöntemi kullanılarak viniltriazol bazlı proton geçirgen membranların sentezlenmesi ve karekterizasyonu

Ana Başlıklar:

Kimya ve ilgili bilimler

Belge Tipi:

Tezler

Program Tipi:

Yüksek Lisans

Yayın Tarihi:

12/2013

Belge Dili:

İngilizce

Document ID (Org No.):

2000166445

Anahtar sözcükler:

Kimya

Özet

Proton exchange membrane, as the proton conductive material is one of the key components of the PEMFC for transferring protons between anode and cathode. Perﬂuorosulfonic acid membranes, the best known example of which is DuPont's Nafion, are most widely used in fuel cells because of their high proton conductivity, high chemical stability and excellent mechanical properties. However, the high price, low stability at high temperatures, low conductivity at high temperature and high methanol permeability of Nafion restrict the extent of its application and commercialization. For this reason, there has been a great deal of research in the development of anhydrous electrolyte membranes, cheaper than Nafion, and with high proton conductivities at elevated temperatures. In this research, polymer electrolyte membranes with semi interpenetrating polymer network (semi-IPN) structures consisting of poly (vinylidene fluoride) (PVDF) and poly(1-vinyl-1,2,4-triazole-co-divinyl benzene) (P(VTri-co-DVB)) were fabricated in a single step. The synthesized polymer was characterized by FT-IR spectroscopic analysis. Thermogravimetric (TG) analysis showed that the samples are thermally stable up to approximately 340 °C. DSC results illustrated the homogeneity of the materials as well as the softening effect of the dopant. The maximum proton conductivity was measured for PVDF/P(VTri-co-DVB)/TA (Membrane 3) as 9.3×10-3 Scm-1 at 140 °C.

Proton değişim membranı (PEM) PEMFC yakıt pillerinde protonların anot ve katot arasında aktarılmasında görev yapan önemli bir bileşendir. DuPont'un Nafyon'u olarak yaygın şekilde bilinen perflorosülfonik asit membranları yüksek proton iletkenliği, yüksek kimyasal kararlılıkları ve mükemmel mekanik özellikleri nedeniyle yakıt hücrelerinde sıklıkla kullanılırlar. Ancak, Nafyon'un yüksek maliyeti, yüksek sıcaklıklarda düşük kararlılığı, düşük iletkenliği ve yüksek metanol geçirgenliği uygulamalarını ve ticarileşmesini sınırlamaktadır. Bu nedenle, yüksek sıcaklıklarda yüksek proton iletkenliği gösterebilen Nafyon'dan daha ucuz susuz electrolit membranların geliştirilmesi konusunda birçok araştırma sürdürülmektedir. Bu çalışmada, poli(viniliden diflorür) (PVDF) ve poli(1-vinil-1,2,4-triazol-ko-divinil benzen) (PVTri-ko-DVB) içerikli ve yarı iç içe geçmiş polimer ağ yapılı (yarı-IPN) polimer elektrolit membranlar tek aşamada hazırlandı. Sentezlenen polimerler FT-IR spektoskopik analiziyle karakterize edildi. Termogravimetrik analizler membranların termal olarak 340 °C ye kadar kararlı olduğunu gösterdi. Malzemelerin homojenliği ve trifilik asit dopantının yumuşatma etkisi DSC ile incelendi. Sentezlenen malzemelerin proton iletkenliği impedans analizör cihazı ile ölçüldü. PVDF/P(VTri-ko-DVB)/TA (Membran 3) için nemsiz ortamda maksimum proton iletkenlik değeri 140 °C'de 9.3×10-3 S/cm olarak ölçüldü.

Tez detayları

Yazarlar:

Ahmad, Shamsu

Yayıncı:

Fatih Üniversitesi

Ana Başlıklar:

Kimya ve ilgili bilimler

Belge Tipi:

Tezler

Program Tipi:

Yüksek Lisans

Yayın Tarihi:

12/2013

Belge Dili:

İngilizce

Document ID (Org No.):

2000166445

Anahtar sözcükler:

Kimya

Özet

Tez detayları

Yazarlar: Ahmad, Shamsu

Yayıncı: Fatih Üniversitesi

Ana Başlıklar: Kimya ve ilgili bilimler

Belge Tipi: Tezler

Program Tipi: Yüksek Lisans

Yayın Tarihi: 12/2013

Belge Dili: İngilizce

Document ID (Org No.): 2000166445

Anahtar sözcükler:

Kimya

Özet

Yazarlar:

Ahmad, Shamsu

Yayıncı:

Fatih Üniversitesi

Ana Başlıklar:

Kimya ve ilgili bilimler

Belge Tipi:

Tezler

Program Tipi:

Yüksek Lisans

Yayın Tarihi:

12/2013

Belge Dili:

İngilizce

Document ID (Org No.):

2000166445