$\require{mediawiki-texvc}$
  • 검색어에 아래의 연산자를 사용하시면 더 정확한 검색결과를 얻을 수 있습니다.
  • 검색연산자
검색연산자 기능 검색시 예
() 우선순위가 가장 높은 연산자 예1) (나노 (기계 | machine))
공백 두 개의 검색어(식)을 모두 포함하고 있는 문서 검색 예1) (나노 기계)
예2) 나노 장영실
| 두 개의 검색어(식) 중 하나 이상 포함하고 있는 문서 검색 예1) (줄기세포 | 면역)
예2) 줄기세포 | 장영실
! NOT 이후에 있는 검색어가 포함된 문서는 제외 예1) (황금 !백금)
예2) !image
* 검색어의 *란에 0개 이상의 임의의 문자가 포함된 문서 검색 예) semi*
"" 따옴표 내의 구문과 완전히 일치하는 문서만 검색 예) "Transform and Quantization"
쳇봇 이모티콘
안녕하세요!
ScienceON 챗봇입니다.
궁금한 것은 저에게 물어봐주세요.

논문 상세정보

실란계 복합화 무기물을 이용한 SPAES 복합막의 특성평가

Characterization of SPAES Composite Membrane Using Silane Based Inorganics

멤브레인 = Membrane Journal v.25 no.5 , 2015년, pp.456 - 463  
초록

본 연구에서는 고온에서 우수한 전도성을 가지는 전해질막의 개발을 위하여 신규한 실란계 무기물을 합성하였으며, 이를 이용하여 제조된 분리막의 특성평가가 진행되었다. 탄화수소계열 고분자인 SPAES를 합성하여 고분자 물질로 사용하였으며, 높은 이온전도성을 가지는 무기물의 제조를 위하여 silica, phosphate, zironium계 물질을 졸겔법을 이용하여 복합화 시켰다. 각 조성의 몰비를 조절하여 세 가지 종류의 무기물을 제조하였으며 조성에 따른 물성변화를 관찰하였다. EDX 분석결과 제조된 무기물은 고분자 분리막 내에 고르게 분산이 되는 것을 확인하였다. 친수성을 가지는 무기물의 도입을 통하여 분리막 내에 이온을 전달할 수 있는 수분채널이 형성되어 함수율이 증가가 됨을 확인하였다. 또한 zirconium계 무기물의 함량이 높을수록 고온에서 전도도가 향상되는 결과를 확인하였으며 복합화된 실리카는 저온 가습조건에서 이온전도도가 향상되는 결과를 나타내었다.

Abstract

In this study, we synthesize novel silane based inorganics for preparation of the polymer electrolyte membrane with high proton conductivity under high temperature condition and developed membranes are characterized. SPAES, hydrocarbon based polymer are synthesized and used as main polymeric material. We used sol-gel method to prepare inorganic material with high performance using silica, phosphate and zirconium. Three types of inorganics were prepared by control of the mole ration of each component. As a result of EDX analysis, the inorganic materials are well dispersed in the polymer membrane. The water uptake of the composite membrane is increased by introduction of the hydrophilic inorganic material in the membrane. When the content of the zirconium in the membrane is increased, the proton conductivity of the composite membrane shows the higher value than pure SPAES membrane at the high temperature. And the silica based inorganics effect to increase the proton conductivity under low temperature condition.

참고문헌 (22)

  1. L. Gubler and G. G. Scherer, "Trends for fuel cell membrane development", Desalination, 250, 1034 (2010). 
  2. D. J. Kim and S. Y. Nam, "Research trend of organic/ inorganic composite membrane for polymer electrolyte membrane fuel cell", Membr. J., 22, 155 (2012). 
  3. D. J. Kim, H. Y. Hwang, and S. Y. Nam, "Characterization of hybrid membranes made from sulfonated poly(arylene ether sulfone) and vermiculite with high cation exchange capacity for DMFC applications", Membr. J., 21, 389 (2011). 
  4. H. Huh, D. J. Kim, and S. Y. Nam, "Proton conductivity and methanol permeability of sulfonated poly(aryl ether sulfone)/modified graphene hybrid membranes", Membr. J., 21, 247 (2011). 
  5. D. J. Kim, M. J. Jo, and S. Y. Nam, "A review of polymer-nanocomposite electrolyte membranes for fuel cell application", J. Ind. Eng. Chem., 21, 36 (2015). 
  6. D. J Kim, M. K. Jeong, and S. Y. Nam, "Research trends in ion exchange membrane processes and practical applications", Appl. Chem. Eng., 26, 1 (2015). 
  7. M. Gil, X. Ji, X. Li, H. Na, J. E. Hampsey, and Y. Lu, "Direct synthesis of sulfonated aromatic poly (ether ether ketone) proton exchange membranes for fuel cell applications", J. Membr. Sci., 234, 75 (2004). 
  8. S. M. J. Zaidi, S. D. Mikhailenko, G. P. Robertson, M. D. Guiver, and S. Kaliaguine, "Proton conducting composite membranes from polyether ether ketone and heteropolyacids for fuel cell applications", J. Membr. Sci., 173, 17 (2000). 
  9. A. H. N. Rao, R. L. Thankamony, H.-J. Kim, S. Nam, and T.-H. Kim, "Imidazolium-functionalized poly (arylene ether sulfone) block copolymer as an anion exchange membrane for alkaline fuel cell", Polymer, 54, 111 (2013). 
  10. B. Bae, T. Hoshi, K. Miyatake, and M. Watanabe, "Sulfonated block poly (arylene ether sulfone) membranes for fuel cell applications via oligomeric sulfonation", Macromolecules, 44, 3884 (2011). 
  11. M. Tohidian, S. R. Ghaffarian, S. E. Shakeri, E. Dashtimoghadam, and M. M. Hasani-Sadrabadi, "Organically modified montmorillonite and chitosan- phosphotungstic acid complex nanocomposites as high performance membranes for fuel cell applications", J. Solid State Electrochem., 17, 2123 (2013). 
  12. H. Dogan, T. Y. Inan, M. Koral, and M. Kaya, "Organo-montmorillonites and sulfonated PEEK nanocomposite membranes for fuel cell applications", Appl. Clay Sci., 52, 285 (2011). 
  13. M. Linlin, A. K. Mishra, N. H. Kim, and J. H. Lee, "Poly (2, 5-benzimidazole)-silica nanocomposite membranes for high temperature proton exchange membrane fuel cell", J. Membr. Sci., 411, 91 (2012). 
  14. J. A. Asensio, E. M. Sanchez, and P. Gomez- Romero, "Proton-conducting membranes based on benzimidazole polymers for high-temperature PEM fuel cells", Chem. Soc. Rev., 39, 3210 (2010). 
  15. R. K. Nagarale, W. Shin, and P. K. Singh, "Progress in ionic organic-inorganic composite membranes for fuel cell applications", Polym. Chem., 1, 388 (2010). 
  16. C. Arbizzani, A. Donnadio, M. Pica, M. Sganappa, A. Varzi, M. Casciola, and M. Mastragostino, "Methanol permeability and performance of Nafion-zirconium phosphate composite membranes in active and passive direct methanol fuel cells", J. Power Sources, 195, 7751 (2010). 
  17. K. A. Gross, C. S. Chai, G. S. K. Kannangara, B. Ben-Nissan, and L. Hanley, "Thin hydroxyapatite coatings via sol-gel synthesis", J. Mater. Sci. - Mater. M., 9, 839 (1998). 
  18. K. Onishi, S. Sewa, K. Asaka, N. Fujiwara, and K. Oguro, "Morphology of electrodes and bending response of the polymer electrolyte actuator", Electrochim. Acta, 46, 737 (2001). 
  19. A. A. Kornyshev, A. M. Kuznetsov, E. Spohr, and J. Ulstrup, "Kinetics of proton transport in water", J. Phys. Chem. B, 107, 3351 (2003). 
  20. J. Ramirez-Salgado, "Study of basic biopolymer as proton membrane for fuel cell systems", Electrochim. Acta, 52, 3766 (2007). 
  21. C. Yang, S. Srinivasan, A. S. Arico, P. Creti, V. Baglio, and V. Antonucci, "Composite Nafion/zirconium phosphate membranes for direct methanol fuel cell operation at high temperature", Electrochem. Solid-State Lett., 4, A31 (2001). 
  22. C. Yang, S. Srinivasan, A. B. Bocarsly, S. Tulyani, and J. B. Benziger, "A comparison of physical properties and fuel cell performance of Nafion and zirconium phosphate/Nafion composite membranes", J. Membr. Sci. 237, 145 (2004). 

이 논문을 인용한 문헌 (0)

  1. 이 논문을 인용한 문헌 없음

원문보기

원문 PDF 다운로드

  • ScienceON :

원문 URL 링크

원문 PDF 파일 및 링크정보가 존재하지 않을 경우 KISTI DDS 시스템에서 제공하는 원문복사서비스를 사용할 수 있습니다. 원문복사서비스 안내 바로 가기

상세조회 0건 원문조회 0건

DOI 인용 스타일