بهینه سازی غشاء تبادل پروتونی جهت استفاده در پیل سوختی

پیل های سوختی فناوری جدیدی برای تولید انرژی هستند که بدون ایجاد آلودگیهای زیست محیطی و صوتی، از ترکیب مستقیم بین سوخت و اکسیدکننده، انرژی الکتریکی با بازدهی بالا تولید می کنند. در این تحقیق ساخت غشاء های پلی ایمیدی سولفونه جدید، با خواص ارتقا یافته و متفاوت مورد بررسی قرار گرفت. جهت ارتقاء و بهینه سازی غشاء تبادل پروتونی برای استفاده درپیل های سوختی از ترکیب دونوع پلیمر پلی ایمید سولفونه تمام آروماتیک (SPI)و پلی وینیلیدین خطی فلویوردار (PVDF)استفاده شده است. همچنین چهار نمونه ترکیبی ازدو پلیمر با درصد وزنی %50 و%60 و %70 و %80 پلی وینیلیدین خطی فلویوردار ساخته شد. پلی ایمیدهای سولفوندار جدید ساخته شده با ساختاری جدید و کاملا آروماتیک از پایداری گرمایی، شیمیایی و استحکام مکانیکی مناسبی برخوردار هستند. این غشاها را می توان از نقطه نظر رسانش پروتونی زیاد، عدم جدایی فاز، نفوذ ناپذیری و نیز عملکرد دمایی بالا،در پیل سوختی مورد استفاده قرار داد. تمامی غشاء ها توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی، آزمون های تنش-کرنش مکانیکی، تجزیه گراویمتری حرارتی، جذب آب مورد ارزیابی قرار گرفتند و نتایج حاصل از آزمایشات حاکی از مقاومت مکانیکی بالای غشاء های ساخته شده است. با اضافه کردن پلی وینیلیدین دی فلویورید به پلی ایمیدسولفونه تمام آروماتیک از میزان جذب آب کاسته شد و علت این است که پلی وینیلیدین دی فلویورید دارای سایت های جذب آب نیست. در ماتریکس هر کدام از غشاءهای ساخته شده هیچگونه پیکی مشاهده نشد، که علت آن حلال زدایی مناسب و درنتیجه عدم وجود حلال در ماتریکس پلیمر می باشد.