Thứ bảy, 25/08/2018 00:17
Số 8 năm 20188 - 11Download

Nghiên cứu cấu trúc của màng điện cực polymer sử dụng cho pin nhiên liệu bằng phương pháp tán xạ tia X góc nhỏ và siêu nhỏ

Trần Duy Tập*

Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh

Ngày nhận bài: 19/03/2018; ngày chuyển phản biện: 23/03/2018; ngày nhận phản biện: 26/04/2018; ngày chấp nhận đăng: 07/05/2018

Tóm tắt:

Acid poly(styrene sulfonic) ghép mạch poly(ethylene-co-tetrafluoroethylene) (ETFE-PEM) được tổng hợp bằng phương pháp ghép mạch khơi mào bởi chiếu xạ gamma, trong đó phim ban đầu original-ETFE được chiếu xạ và ghép mạch bởi monomer styrene (Grafted-ETFE), sau đó sulfo hoá để tạo thành màng dẫn proton. Cấu trúc lamellar của ETFE-PEMs được nghiên cứu như là hàm của mức độ ghép mạch (GD) bởi phương pháp tán xạ tia X góc nhỏ và siêu nhỏ. Kết quả cho thấy, vật liệu styrene chủ yếu đi vào pha vô định hình của cấu trúc lamellar và làm cho bề dày vùng này tăng, kéo theo chu kỳ lamellar tăng khi GD = 0-34%. Bề dày lamellar tinh thể, cấu trúc có liên quan đến độ bền cơ lý của màng, chỉ giảm nhẹ khi GD ≥ 34%. Ngoài ra khi GD ≥ 34%, các styrene không đi vào cấu trúc lamellar nữa, mà chủ yếu đi vào khối cấu trúc lamellar (tập hợp các cấu trúc lamellar). Quá trình này dẫn đến chu kỳ lamellar không tăng thêm nữa, trong khi đó cấu trúc khối lamellar có sự phát triển mạnh mẽ khi GD ≥ 34%.

Từ khóa:

chiếu xạ, lamellar, pin nhiên liệu, tán xạ tia X góc nhỏ.

Chỉ số phân loại:
1.4

Study on the structures of polymer electrolyte membrane for fuel cell applications using small and ultra-small angle X-ray scattering

Duy Tap Tran*

University of Science, VNUHCM

Received: 19 March 2018; accepted: 7 May 2018

Abstract:

Poly(styrene sulfonic acid)-grafted poly(ethylene-cotetrafluoroethylene) (ETFE-PEM) was prepared using a pre-irradiation grafting method, in which polymer substrate (ETFE) was irradiated using gamma ray, then immersed into a monomer styrene solution for graft polymerization, and then we carried out the subsequent sulfonation on the graft polymer to obtain a proton exchange membrane. Lamellar structures of ETFEPEMs such as functions of grafting degree (GD) were investigated using small and ultra-small angle X-ray scattering. The obtained results showed that styrene was introduced into the amorphous phase of lamellar structures, resulting in the expansion of their thickness, and hence causing the increase in the lamellar period with GD = 0-34%. Crystalline lamellar thickness which relates to the mechanical integrity of the membranes decreased slightly when GD was ≥ 34%. Also, when GD was ≥ 34%, styrene did not come into the lamellar structures, but it was introduced into the lamellar grains. This process resulted in no change in the lamellar period of lamellar structures, whereas the lamellar grains developed significantly with GD ≥ 34%.

Keywords:

fuel cell, irradiation, lamellar, small angle X-ray scattering

Classification number:
1.4
Lượt dowload: 424 Lượt xem: 1241

Đánh giá

X
(Di chuột vào ngôi sao để chọn điểm)