اثر افزودن پلی‌یورتان و نانوذرات سیلیکا بر خواص رسانندگی غشای پلیاتر سولفون سولفون‌دارشده
نویسندگان
چکیده مقاله:
فرضیه: در سال‌های اخیر با توجه به کاهش منابع انرژی در دسترس، پیشرفت‌های شایان توجهی در زمینه مطالعه پیل‌های سوختی و به‌ویژه سلول‌های دارای متانول به‌عنوان منابع تأمین انرژی حاصل شده است. غشای الکترولیتی از اجزای مهم سلول‌های سوختی به‌شمار می‌آید که نقش انتقال پروتون و به‌دام انداختن متانول را ایفا می‌کند. غشای الکترولیتی باید پایداری شیمیایی و الکتروشیمیایی و نیز مقاومت مکانیکی زیادی را در شرایط عملیاتی داشته باشد. همچنین، رسانندگی پروتون زیاد برای عملکرد بهتر غشای پیل سوختی لازم است.روش‌ها: در این پژوهش، غشاهای جدید نانوکامپوزیتی به‌عنوان الکترولیت برای کاربرد در سلول‌های سوختی تهیه شدند. بدین منظور، دو نوع غشا شامل پلی‌اترسولفون سولفون‌دارشده (SPES) و آمیخته آن با پلی‌یورتان (PU) به‌عنوان غشاهای پایه انتخاب شدند. ابتدا، پلیاتر سولفون با استفاده از سولفونیک اسید، سولفون‌دار و با PU و(SPES/PU) آمیخته شد. سپس، نانوذرات سیلیکا با درصدهای وزنی متفاوت (3، 5 و %8 وزنی) به غشای آمیخته‌ای (SPES/PU/SiO2) اضافه شدند. خواص غشاهای تهیه‌شده با آزمون‌های طیف‌سنجی زیرقرمز تبدیل فوریه (FTIR)، پراش پرتو X، گرماوزن‌سنجی، جذب آب و متانول، اندازه‌گیری رسانندگی پروتون و میکروسکوپی الکترونی پویشی بررسی شد. یافته‌ها: نتایج توزیع مناسب PU را در غشاهای تهیه‌شده نشان داد که دلیل آن تشکیل پیوندهای هیدروژنی میان گروه‌های قطبی SPES و PU بوده است. از این‌رو، رسانندگی غشاهای آمیخته‌ای با سازوکار افزایش قطبیت نسبت به نمونه‌های خالص بدون افزایش شدید در جذب آب و متانول، %74 افزایش یافت. همچنین، افزودن نانوذرات سیلیکا به غشای آمیخته‌ای SEPS/PU و تهیه غشای نانوکامپوزیتی SPES/PU/SiO2، موجب تشکیل پیوند کووالانسی میان این ذرات با گروه‌های سولفونیک اسید در SPES، پیوند هیدروژنی با گروه‌های قطبی در SPES و PU و نیز چسبندگی بیشتر میان فازها شد. در نتیجه، شکل‌شناسی غشای نانوکامپوزیتی با سازوکار کاهش حفره‌ها و فضاهای خالی اصلاح شد. در نهایت، رسانندگی غشای نانوکامپوزیتی نسبت به نمونه خالص SPES فقط با 11 و %8 افزایش به‌ترتیب در جذب آب و متانول، %53.13 افزایش یافت.
منابع مشابه
بررسی اثر افزودن الیاف UHMWPE و نانوذرات سیلیکا بر خواص مکانیکی کامپوزیت های دندانی
سابقه و هدف: امروزه کاربرد کامپوزیت های دندانی تقویت شده با الیاف در مواد دندانی رو به گسترش است. در این مطالعه، اثر افزودن درصدهای متفاوت الیاف و نانوذرات بر خواص خمشی و چقرمگی شکست کامپوزیت های دندانی تقویت شده با الیاف بررسی شد. مواد و روش ها: در این مطالعه تجربی- آزمایشگاهی، رزین مورد استفاده در کامپوزیت ها مخلوط 2و2- بیس- ] 4- (متاکریل اکسی پروپوکسی)- فنیل[- پروپان (Bis-GMA) و تری اتیلن گ...
متن کاملاثر مقدار و خواص سطح نانوذرات سیلیکا بر اسفنج پلی‌استیرن
عامل هسته‌زا به‌طور معمول برای کنترل هسته‌زایی سلول در تولید محصولات اسفنجی با کیفیت مناسب استفاده می‌شود. خواص سطح نانوذرات شامل خواص هندسی مانند شکل ذرات، اندازه و توزیع آنها از جمله عوامل مؤثرند. با وجود این، مطالعات خیلی کمی روی اثر هندسه ذرات بر بازده اسفنج نهایی انجام شده است. این مطالعه تلاشی برای کنترل ساختار اسفنج پلیمری با استفاده از نانوذرات سیلیکا در یک فرایند ناپیوسته است. از پلی...
متن کاملبررسی اثر افزودن الیاف uhmwpe و نانوذرات سیلیکا بر خواص مکانیکی کامپوزیت های دندانی
سابقه و هدف: امروزه کاربرد کامپوزیت های دندانی تقویت شده با الیاف در مواد دندانی رو به گسترش است. در این مطالعه، اثر افزودن درصدهای متفاوت الیاف و نانوذرات بر خواص خمشی و چقرمگی شکست کامپوزیت های دندانی تقویت شده با الیاف بررسی شد. مواد و روش ها: در این مطالعه تجربی- آزمایشگاهی، رزین مورد استفاده در کامپوزیت ها مخلوط 2و2- بیس- ] 4- (متاکریل اکسی پروپوکسی)- فنیل[- پروپان (bis-gma) و تری اتیلن گ...
متن کاملساخت و بررسی عملکرد جداسازی و خواص ضدگرفتگی غشای نانوفیلتری ماتریس ترکیبی بر پایه پلیاتر سولفون دارای نانوذرات کبالت فریت
فرضیه: در این مطالعه غشاهای ماتریس ترکیبی بر پایه پلیاتر سولفون دارای نانوذرات کبالت فریت با روش ریخته‌گیری محلول پلیمری و غوطه‌وری در حمام آب تهیه شدند. روش‌ها: اثر غلظت نانوذرات کبالت فریت تهیه‌شده در محلول پلیمری بر شکل‌شناسی و عملکرد جداسازی غشا بررسی شد. برای ارزیابی غشاهای ساخته‌شده، میکروسکوپی‌های الکترونی پویشی (SEM) و نیروی اتمی (AFM)، پراش پرتو Xو(XRD)، طیف‌سنجی زیرقرمز (FTIR...
متن کاملبررسی مقایسه‌ای تأثیر افزودن نانوذرات دیوپسید و سیلیکا سولفوریک اسید بر خواص مکانیکی سیمان‌های گلاس آینومر
The aim of the present study is to study the effects of adding diopside (CaMgSi2O6) as well as silica sulfuric acid nanoparticles to ceramic part of glass ionomer cement (GIC) in order to improve its mechanical properties. To do this, firstly, diopside (DIO) nanoparticles with chemical formula of CaMgSi2O6 were synthesized using sol-gel process and then, the structural and morphological p...
متن کاملاثر افزودن نانوذرات Gd2O3 بر خواص ساختاری و ابررسانایی YBa2Cu3O7
Gd2O3 nanoparticles were synthesized for the first time by sol-gel combustion method and YBCO high temperature superconductor by sol-gel method. X-ray powder diffraction pattern of the nanoparticles and prepared superconductor showed single phase by both methods. The average size of Gd2O3 nanoparticles, according to the Scherrer formula, computed 29 nm, which is consistent with the results obta...
متن کاملمنابع من
با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید
ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده{@ msg_add @}
عنوان ژورنال
دوره 32 شماره 4
صفحات 349- 365
تاریخ انتشار 2019-10-23
با دنبال کردن یک ژورنال هنگامی که شماره جدید این ژورنال منتشر می شود به شما از طریق ایمیل اطلاع داده می شود.
میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com
copyright © 2015-2023