Cross-linked composite proton conductive membranes

М.М. Жигайло; Ірина Євчук; О.І. Демчина; В.В. Кочубей; О.І. Макота

doi:10.15330/pcss.22.4.775-780

Автор(и)

М.М. Жигайло Інститут фізико-органічної хімії і вуглехімії ім. Л.М. Литвиненка НАН України
Ірина Євчук Інститут фізико-органічної хімії і вуглехімії ім. Л.М. Литвиненка НАН України
О.І. Демчина Інститут фізико-органічної хімії і вуглехімії ім. Л.М. Литвиненка НАН України
В.В. Кочубей Національний університет «Львівська політехніка»
О.І. Макота Національний університет «Львівська політехніка»

DOI:

https://doi.org/10.15330/pcss.22.4.775-780

Ключові слова:

2-акриламідо-2-метилпропансульфонова кислота, УФ-тверднення, золь-гель система, протонопровідна мембрана, паливний елемент

Анотація

Із використанням методу УФ-тверднення шляхом вільно-радикальної фотоінійованої кополімеризації суміші мономерів було проведено синтез протонопровідних полімерних матеріалів на основі акрилових мономерів: 2-акриламідо-2-метилпропансульфокислоти (AMPS), акрилової кислоти (AA) та акрилонітрилу (AN), які були зшиті різною кількістю зшивача N,N'-метилен(біс)акриламіду (MBA), та гібридної неорганічно/полімерної мембрани такого ж складу з додаванням золь-гель системи (SGS) на основі 3-метакрилоксипропілтриметоксисилану (MAPTMS) та тетраетоксисилану (TEOS). Досліджено морфологічні, механічні та термічні властивості, протонну провідність та водопоглинання отриманих матеріалів. Встановлено, що протонна провідність і водопоглинання залежать від ступеня зшивання синтезованих матеріалів. Значення протонної провідності гібридної мембрани було достатньо високим, досягаючи 3,46 × 10^-2 См·см^-1.

Посилання

J. M. Andújar, F. Segura, Renewable and Sustainable Energy Reviews 13, 9 (2009) https://doi.org/10.1016/j.rser.2009.03.015.

L. Fan, Z. Tu, S. H. Chan, Energy Reports 7, (2021) https://doi.org/10.1016/j.egyr.2021.08.003.

M. A. Abdelkareem, K. Elsaid, T. Wilberforce and et. al., Science of The Total Environment 752, 15 (2021) https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.141803.

N. Esmaeili, E. MacA. Gray, C. J. Webb, Chem Phys Chem 20, 16 (2019) https://doi.org/10.1002/cphc.201900191.

L. Ahmadian-Alam, M. Kheirmand, H. Mahdavi, Chemical Engineering Journal 284, (2016) https://doi.org/10.1016/j.cej.2015.09.048.

H. Pei, L. Hong, J. Y. Lee, Journal of Power Sources 160, 2, (2006) https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2006.03.028.

Y.P. Ying, S.K. Kamarudin, M.S. Masdar, International Journal of Hydrogen Energy 43, 33 (2018) https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2018.06.171.

H. Kim, G. P. Marks, C. Piedrahita, Search Rad Tech (2010) (Proceedings URL: http://www.radtech.org/proceedings/2010/papers/1430.pdf.

M. Sangermano, Pure and Applied Chemistry 84, 10 (2012) https://doi.org/10.1351/PAC-CON-12-04-11.

M.M. Zhyhailo, I.Yu. Yevchuk, Journal of Chemistry and Technologies 29, 1 (2021) https://doi.org/10.15421/082109.

J. Jang, H. Park, Journal of Applied Polymer ScienceVolume 83, 8 (2002) https://doi.org/10.1002/app.10116.

U. L. Stangar, A. Sassi, A. Venzo and et. al., Journal of Sol-Gel Science and Technology 49, 3 (2009) https://doi.org/10.1007/s10971-008-1882-1.

H. Yahyaei, M. Mohseni, S. Bastani, Journal of Sol-Gel Science and Technology 59, 1 (2011) https://doi.org/10.1007/s10971-011-2466-z.

S.-L. Huang, W.-K. Chin, W.P. Yang, Polymer 46, 6 (2005) https://doi.org/10.1016/j.polymer.2004.12.052.

R. Joseph, S. Zhang, W.T. Ford, Macromolecules 29, 4 (1996) https://doi.org/10.1021/ma951111z1305.

G.P. Habsuda, Y.B. Simon, D.G. Cheng and et. al., Polymer 43, 15 (2002) https://doi.org/10.1016/S0032-3861(02)00209-4). 4123.

T.L. Kalapos, B. Decker, H.A. Every and et. al., Journal of Power Sources 172, 1 (2007) https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2007.04.082.

M. Nogami, R. Nagao, C. Wong, Journal Phys. Chem. B, 102, (1998) https://doi.org/10.1021/jp981059j.

M.M. Zhyhailo, O.I. Demchyna, I.Yu. Yevchuk and et. al., Issues of Chemistry and Chemical Technology 5, (2019) http://dx.doi.org/10.32434/0321-4095-2019-126-5-34-41.