[논문]새로운 연료전지용 술폰화된 PES계 가교 고분자 전해질 막의 개발

오영석; 이명건; 김태현

doi:10.5012/jkcs.2009.53.3.345

새로운 연료전지용 술폰화된 PES계 가교 고분자 전해질 막의 개발
Development of Crosslinked Sulfonated Poly(ether sulfone)s as Novel Polymer Electrolyte Membranes 원문보기

대한화학회지 = Journal of the Korean Chemical Society, v.53 no.3, 2009년, pp.345 - 354

오영석 (인천대학교 화학과) , 이명건 (인천대학교 화학과) , 김태현 (인천대학교 화학과)

초록
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새로운 연료전지용 고분자 전해질 막으로서 알릴기로 터미네이션된 술폰화된 PES계 고분자 를 비스아자이드와의 열적 가교 반응을 이용하여 합성하였다. 공중합체의 조성은 $^1H$ NMR에 의해 확 인되었다. 전도성 부분인 친수성 영역의 균일한 분포와 견고한 에터 술폰계 고분자 주골격의 끝부분에 만 가교기를 도입하여 소수성 영역을 최소화 하는 전략으로 얻어진 가교 고분자 막은 높은 온도에서 우 수한 수소이온 전도도와 열적 안정성을 나타내었으며 또한, 나피온에 비해 3배 이상의 수소이온 선택 성을 나타내었다.

Abstract ▼ AI-Helper

Sulfonated poly(ether sulfone)s (PESs) with a network structure were prepared by heat-induced crosslinking of the allyl-terminated telechelic sulfone polymers using a bisazide and their structure was analyzed by $^1H$ NMR. Having both uniform distribution of the hydrophilic conductive sites and controlled hydrophobic nature by minimized crosslinking, the crosslinked polymer (PES-60) membrane offered excellent proton conductivity at high temperature with a good thermal stability. In addition, selectivity of the crosslinked membrane (PES-60) was more than three times than that of Nafion$^{(R)}$.

주제어

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성능/효과

Methanol and water were placed on two sides of the diffusion cell, respectively, and the increases of methanol concentration in the water compartment with time were measured using a refractometer at room temperature. The results showed lower methanol diffusion coefficientsforboth PES-60 and its corresponding azidefree PESn-60 membranesthanNafion®, withmuch lower value for the more hydrophobic PES-60, as expected (3.3 x 10-7 cm2/sec for PES-60; 5.2 x 10-7 cm2/sec for PESn-60; and 1.9 x 10-6 cm2/sec for Nafion®-112). The methanol permeability of the sulfonated PES-60 is only 17% ofthat ofNafion® under the same conditions.

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