تحضير غشاء تبادل البروتونات من بولي سيليكسان مفسفن ودراسة أدائه

Bo Liu ,  

Fang Liu ,  

Gui-bao Guo ,  

摘要

من خلال تفاعل الفسفنة، تم ربط مجموعات حمض الفسفونيك كيميائيًا إلى 3-أمينوبروبيل (ثنائي إيثوكسي) ميثيل سيلان (3-APDEMS)، وبعد التحلل المائي تفاعل مع حمض البوريك، لتشكيل شبكة هيدريد بولي سيليكسان مفسفنة متشابكة، وتم دمجها مع الكيتوزان، وتم تصنيع غشاء تبادل البروتون المركب من بولي سيليكسان مفسفن/كيتوزان (PBS-PA/CS) بنجاح. تم توصيف البنية المجهرية، المظهر السطحي، وتوزيع العناصر في الغشاء باستخدام مطياف الأشعة تحت الحمراء التحويلية للفورييه (FTIR) ومسح إلكتروني طيفي للطاقة (EDS). تمت دراسة تأثير محتوى الفسفوريك على الموصلية الكهربائية للغشاء بشكل شامل. أظهرت النتائج التجريبية أن الفسفور مرتبط بنجاح إلى 3-APDEMS عبر رابطة N-C-P، وتوزع عنصر الفسفور بشكل متجانس في الغشاء. أظهر الغشاء المركب استقرارًا حراريًا ممتازًا (خسارة كتلة حوالي 6% عند 200 ℃) وامتصاص ماء معتدل (أقل من 15% عند 25 ℃). عند 140 ℃ وبدون ترطيب، وصلت الموصلية البروتونية إلى 63 مللي سيمنز/سم، وأظهر اختبار الخلية الفردية جهد دائرة مفتوحة بقيمة 0.88 فولت، وأقصى كثافة قدرة بلغت 420.2 ملي وات/سم2، مما يبرز أداءً جيدًا لتطبيقات درجات الحرارة العالية والرطوبة المنخفضة.

关键词

غشاء تبادل البروتون عالي الحرارة; بولي سيليكسان; تفاعل الفسفنة

阅读全文