سنتز پلی هیدرازید و پلی اکسادیازول های سولفونه شده مرتبط؛ با توانایی تبادل پروتون جهت استفاده در پیل های سوختی

در قسمت اول این پروژه ی تحقیقاتی یکسری پلی هیدرازیدهای جدید حاوی گروه oh فنولی طی پلیمر شدن تراکمی منومر جدید 5-هیدروکسی ایزوفتالو هیدرازید و دی اسیدکلرایدهای مختلف سنتز شد. تأثیر عوامل مختلف از قبیل دما و زمان روی واکنش پلیمر شدن بررسی گردید و بهترین شرایط مورد استفاده قرار گرفت. ساختار شیمیایی پلیمرهای سنتزشده با روش های شناسایی از قبیلft-ir ،1h-nmr ، آنالیز عنصری، آنالیز حرارتی (tga)، xrd و fe-sem شناسایی گردید. پلیمرهای سنتز شده دارای بازده و ویسکوزیته خوبی بوده و حلالیت خوبی در حلال?های آلی و همچنین مقاومت حرارتی بالایی از خود نشان دادند. این پلیمرها به دلیل داشتن گروه های oh فنولی از نظر الکتروشیمیایی فعال هستند. بنابراین پلیمرها با روش های ولتامتری چرخه ای(cv) و امپدانس الکتروشیمیایی مورد بررسی قرار گرفتند. این پلیمرها قابلیت تبدیل به پلی اکسادیازول ها و پلی تریازول های سولفونه به منظور ساخت غشاء تبادل پروتون را دارند. در قسمت دوم این تحقیق یک پلی اکسادیازول سولفونه ی جدید از واکنش تراکمی منومر 5-هیدروکسی ایزوفتالک اسید به روش سولفونه شدن همزمان با سنتز تهیه شد. نمک سدیم این پلی اکسادیازول توانایی خارق العاده ای در جذب آب از خود نشان داد. بنابر این نمک پلیمر جدید جزو هیدروژل ها و ابر جاذب ها قرار گرفته و کاربرد های بسیاری را می توان برای آن برشمرد. سپس یک کوپلی اکسادیازول سولفونه ی جدید از واکنش تراکمی منومر 5-هیدروکسی ایزوفتالک اسید و یک دی اسید اتری به روش سولفونه شدن همزمان با سنتز تهیه شد. این کوپلیمر با روش های شناسایی از قبیل ft-ir، 1h-nmr، fe-sem و tga مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت. کوپلیمر سنتز شده دارای بازده و ویسکوزیته ی خوبی بوده و به دلیل داشتن گروه?های انعطاف پذیر اتری در ساختار خود، حلالیت خوبی در حلال?های آلی از خود نشان داد. همچنین این کوپلیمر به دلیل ماهیت اکسادیازولی مقاومت حرارتی بالایی از خود نشان ‏داد. درجه ی سولفونه شدن و ظرفیت تبادل یون برای این کوپلیمر در حد مطلوبی قرار دارد. از این کوپلیمر یک غشاء با خواص خوب مکانیکی ساخته شد. اندازه گیری هدایت پروتون برای این غشاء نشان داد که غشاء از هدایت پروتون خوبی برخوردار است. از آنجا که این غشاء خواص مکانیکی و مقاومت حرارتی بسیار خوبی دارد، هدایت پروتون مناسبی دارد و زمان و هزینه ی کمی برای تولید نیاز دارد می تواند به عنوان غشاء تبادل پروتون در پیل سوختی غشاء تبادل پروتون مورد استفاده قرار گیرد.