KaydedilenlerDerginizi ekleyin

Dergiler / Eskişehir Technical University Journal of Science and Technology A - Applied Sciences and Engineering / 2014 / Cilt: 15 - Sayı: 2

SULFONATED POLY(ARYLENE ETHER BENZIMIDAZOLE) COPOLYMER MEMBRANE SYNTHESIS AND CHARACTERIZATION

Çağla TOSUN
Özgül GERÇEL
Emre URAZ
Hasan GERÇEL
Sayfa
137–146
Yayın Tarihi
2015-05-05
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

TGA eğrisi sentezlenen kopolimerin ısıl kararlılığının yüksek olduğunu (~400 oC) ve yüksek sıcaklık uygulamalarında kullanılabilirliğini göstermiştir

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Hidrojenden elektrik enerjisi üretiminde kullanılan yakıt hücreleri, geleceğin çevre dostu ve yüksek verimli enerji üretimine alternatif olarak kabul görmektedirler.
📊
Temel Bulgular & Veri:Bu çalışmanın ilk aşamasında, disodyum-3,3’-disülfonat-4,4’-diklorodifenilsülfon (SDCDPS) ve benzimidazol bisfenol (HPBI) monomerlerinin sentezi gerçekleştirilmiştir.
💡
Sonuç & Katkı:TGA eğrisi sentezlenen kopolimerin ısıl kararlılığının yüksek olduğunu (~400 oC) ve yüksek sıcaklık uygulamalarında kullanılabilirliğini göstermiştir
🔬Tür:Araştırma Makalesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Poli(arilen eter) · Polibenzimidazol · Kopolimer

Özet

Hidrojenden elektrik enerjisi üretiminde kullanılan yakıt hücreleri, geleceğin çevre dostu ve yüksek verimli enerji üretimine alternatif olarak kabul görmektedirler. Nafion gibi perflorosülfonik asit bazlı membranlar polimer elektrolit membran yakıt hücreleri (PEMHY)’nde sıklıkla kullanılmaktadırlar. Ancak Nafion membranların yüksek sıcaklıklarda proton iletkenliklerinin düşmesi ve fiyatlarının yüksek olması nedeniyle alternatif polimer elektrolit membran (PEM)’lar üzerine araştırmalar devam etmektedir. Bu çalışmanın ilk aşamasında, disodyum-3,3’-disülfonat-4,4’-diklorodifenilsülfon (SDCDPS) ve benzimidazol bisfenol (HPBI) monomerlerinin sentezi gerçekleştirilmiştir. Daha sonra sentezlenen monomerlerden nükleofilik aromatik polikondenzasyon reaksiyonu ile poli(arilen eter benzimidazol) kopolimeri sentezlenmiştir. Sentezlenen monomerlerin 1H NMR ve FTIR, kopolimerin ise 1H NMR, FTIR ve termogravimetrik analizleri (TGA) gerçekleştirilmiştir. Yapılan analizler sonucunda kopolimerin sentezlendiği açıkça ortaya konulmuştur. TGA eğrisi sentezlenen kopolimerin ısıl kararlılığının yüksek olduğunu (~400 oC) ve yüksek sıcaklık uygulamalarında kullanılabilirliğini göstermiştir

Abstract

Fuel cells which are utilized to produce electrical energy from hydrogen are accepted as an alternative of environmentally friendly and efficient energy production. Perflorosulfonic acid based membranes such as Nafion, are used frequently in polymer electrolyte membrane fuel cells (PEMFCs). However researches on alternative polymer electrolyte membranes (PEMs) are continued because of decrement in proton conductivity at high temperatures and high prices of Nafion membranes. At the first stage of this study, disodium-3,3'-disulfonate-4,4'-dichlorodiphenylsulfone (S-DCDPS) and benzimidazole bisphenol (HPBI) monomers were synthesized. Then a sulfonated poly(arylene ether benzimidazole) copolymer was synthesized via nucleophilic aromatic polycondensation reaction of synthesized monomers. 1H NMR and FTIR analysis of synthesized monomers and 1H NMR, FTIR and thermogravimetric analysis (TGA) of the copolymer were performed. Copolymer synthesis was confirmed clearly by the results of the analysis. TGA curve showed that synthesized copolymer has a high thermal stability (~400 oC) and can be used for high temperature applications

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

TOSUN, Ç., GERÇEL, Ö., URAZ, E., GERÇEL, H. (2015). SULFONATED POLY(ARYLENE ETHER BENZIMIDAZOLE) COPOLYMER MEMBRANE SYNTHESIS AND CHARACTERIZATION. Eskişehir Technical University Journal of Science and Technology A - Applied Sciences and Engineering, Cilt: 15 - Sayı: 2, 137–146. https://ajindex.com/articles/196995

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (9)

  1. Adanur, S., Zheng, H., (2013). Synthesis and Characterization of Sulfonated Polyimide Based Membranes for Proton Exchange Membrane Fuel Cells, Journal of Fuel Cell Science and Technology, 10, 04100-1- 041001-5.
  2. Akbarian-Feizi, L., Mehdipour-Ataei, S., Yeganeh, H., (2010). Survey of Sulfonated Polyimide Membrane as a Good Candidate for Nafion Substitution in Fuel Cell, International Journal of Hydrogen Energy, 35, 9385-9397.
  3. Bahlakeh, G., Nikazar, M., (2012). Molecular Dynamics Simulation Analysis of Hydration Effects on Microstructure and Transport Dynamics in Sulfonated Poly(2,6-Dimethyl-1,4-Phenylene Oxide) Fuel Cell Membranes, International Journal of Hydrogen Energy, 37, 12714- 12724. Carrette, L., Friedrich, K. A., Stimming, U., (2000). Fuel Cells: Principles, Types, Fuels, and Applications, ChemPhysChem, 1, 162-193.
  4. Chen, B. K., Wu, T. Y., Kuo, C. W., Peng, Y. C., Shih, I. C., Hao, L., Sun, I. W., (2013). 4,4'-Oxydianiline (ODA) Containing Sulfonated Polyimide/Protic Ionic Liquid Composite Membranes for Anhydrous Proton Conduction, International Journal of Hydrogen Energy, 38, 11321-11330.
  5. Chen, P., Chen, X., An, Z., Chen, K., Okamoto, K., (2011). Quinoxaline-Based Crosslinked Membranes of Sulfonated Poly(Arylene Ether Sulfone)s for Fuel Cell Applications, International Journal of Hydrogen Energy, 36, 12406-12416.
  6. Chuang, S. W., Hsu, S. L. C., Hsu, C. L., (2007). Synthesis and Properties of FluorineContainingPolybenzimidazole/Montmorill onite Nanocomposite Membranes for Direct Methanol Fuel Cell Applications, Journal of Power Sources, 168, 172-177.
  7. Connell, J. W., Smith, J. G., Hergenrother, P. M., (1995). “Properties And Potential Applications Of Poly(Arylene Ether Benzimidazole)s.” High-Temperature Properties and Applications of Polymeric Materials.(Ed: Tant M.R., Connell J.W., McManus H.L.N.,) 469-473.
  8. Einsla, B. R., (2005). High Temperature Polymers for Proton Exchange Membrane Fuel Cells Doktora Tezi, Virginia Polytechnic Institute and State University, Blacksburg, Virginia. Gui, L., Zhang, C., Kang, S., Tan, N., Xiao, G., Yan, D., (2010). Synthesis and Properties of Hexafluoroisopropylidene-Containing Sulfonated Poly(Arylene Thioether Phosphine Oxide)s for Proton Exchange Membranes. International Journal of Hydrogen Energy, 35, 2436-2445.
  9. Han, M., Zhang, G., Li, M., Wang, S., Zhang, Y., Li, H., Chistopher M. L., Na, H., (2011). Considerations of the Morphology in The Design of Proton Exchange Membranes: Cross-Linked Sulfonated Poly(Ether Ether