مطالعه تاثیر ساختار دیال و درجه سولفوناسیون بر خواص غشاهای سنتزی بر پایه ی پلی اترسولفون های سولفونه جهت بررسی عملکرد در پیل سوختی

در این مطالعه، جهت تهیه ی غشاهای الکترولیت پلیمری و بررسی ارتباط ساختار و خواص آن برای کاربرد در پیل سوختی هیدروژنی ابتدا سنتز منومر سولفونه طی واکنش الکترون دوستی منومر دی هالید در دستور کار قرار گرفت. سپس دو نوع کوپلی اتر سولفون سولفونه طی واکنش پلیمریزاسیون تراکمی جانشینی هسته دوستی آروماتیک دی هالید بیس فلویورو فنیل سولفون سولفونه و غیرسولفونه با دو نوع دی ال با درصدهای سولفوناسیون%35، %45 و %55 سنتز شدند. آزمونهای شناسایی اسپکتروسکوپی مادون قرمز فوریه (FTIR) و رزونانس مغناطیسی هسته ی هیدروژن (1H NMR)سنتز موفقیت آمیز منومر سولفونه و کوپلیمرها را تایید کردند. در ادامه اندازه گیری های خواص حرارتی و مکانیکی، اندازه گیری های ویسکوزیته ذاتی،جذب آب، ظرفیت تبادلیون و پایداری اکسیداسیونی انجام شد. به طور کلی به عنوان تاثیر ساختار دی ال بر خواص میتوان بیان کرد پلیمرهای بر پایهی بیس فنول AF در مقایسه با بیس فنول S واکنش پذیری بالاتر در واکنش پلیمریزاسیون و آب گریزی بالاتر و در نتیجه جذب آب و ظرفیت تبادل یون کمتر به دلیل حضور اتم های F نشان دادند. از طرفی پلیمرهای بر پایهی بیس فنول S غشاهای منعطفتر به دلیل حضور گروه های سولفون در مقایسه با گروه های F و مجموعه ی خواص جذب آب و تبادل یون بهتر حاصل کردند. در بررسی اثر درجه سولفوناسیون نیز مشاهده شد این کمیتبر خواص حرارتی اثر دوگانه دارد، با افزایش مقدار آن بیش از مقدار بهینه افت خواص مکانیکی مشاهده میشود و ارتباط مستقیم آن با میزان جذب آب و ظرفیت تبادل یون تایید شد. مجموعه ی نتایج، نمونه ی بر پایه ی بیس فنول S و حاوی %45 منومر سولفونه را به عنوان نمونه ی بهینه جهت تهیه ی مجموعه غشا-الکترود برای ساخت توده پیل سوختی و مطالعات بیشتر در راستای ارزیابی عملکرد آن در محیط پیل سوختی نشان داد.