Sol-jel yöntemi ile zirkonyum fosfat ve poli (etilen oksit) temelli polimer kompozit malzeme (ZRP/PEO) sentezi ve karakterizasyonu

Synthesis and characterization of zirconium phosphate and poly(ethylene oxide) based polymer composite

Özet

Bu çalışmada, sol-jel yöntemi ile tetraetil ortosilikat (TEOS) ön başlatıcısı varlığında zirkonyum fosfat (ZrP) ve Poli (etilen oksit) temelli ZrP/ PEO kompozit malzemesi üretilmiştir. Hazırlanan malzemenin yapısı X-ışını difraksiyonu (XRD) ve Fourier transform IR spektroskopisi (FTIR) yöntemleri ile incelenmiştir. Isısal özellikleri ise termal gravimetrik analiz (TGA) ile incelenmiştir. TGA analizinde, sentezlenen malzemenin 300 °C’e kadar kararlı olduğu bulunmuştur. Üretilen bu malzemenin maliyeti düşüktür, ayrıca ısıtıldığında 100 °C’nin üzerindeki sıcaklıklarda 300 °C ye kadar bozulmaya uğramamaktadır. 300 °C’ye kadar olan ısısal kararlılığı ve su tutma kabiliyeti sayesinde ZrP/PEO kompozit malzemesi, ara sıcaklık yakıt pillerinde kullanılabilme potansiyeline sahiptir.

Abstract

In this study, by using tetraethyl orthosilicate (TEOS) as precursor, a composite material based on the zirkonium phosphate and poly (ethylene oksit) (PEO) polymer (ZrP / PEO) has been prepared through the sol-gel method. The characterisation of the obtained material has been carried out by using flourer transform–infrared spectroscopy (FTIR) and X-ray diffraction (XRD) methods. Thermal properties have been investigated with thermal gravimetric analyzing (TGA). It has been founded that ZrP/PEO polymer composite material is stable even up to 300 °C. Thanks to the thermal stability and water uptake ability, ZrP/PEO polymer composite is the promising candidate to be used as a medium temperature fuel-cell electrolyte material.