هدایت پروتون در بخار آب-پیل سوختی-11

2. هدایت پروتون در بخار آب

هدایت پروتون غشاهای نانوالیافsPAES/sPOSS, PFSA, and PFSA/sPOSS در رطوبت های زیر 100 درصد اندازه گیری شد. 

دستگاه اندازه گیری هداین در شکل21 نشان داده شده است.

دمای آزمایش بین 30 تا 80 درجه و رطوبت نسبی 1ز 30% تا 95% است. هدایت الکتریکی از رابطه ی زیر به دست می آید:

در این معادله s بر حسب سانتی متر فاصله ی بین دو الکترود است ، R بر حسب اهم مقاومت بین دو الکترود است . w هم پهنای نمونه ی غشا بر حسب سانتی متر است. و در نهایت β ضخامت تر غشا بر حسب سانتی متر می باشد.

هدایت پروتون کامپوزیت های نانولیفی sPAES/sPOSS, PFSA و PFSA/sPOSS در محیط بخار آب در دماهای مختلف (30 و 80 ) با استفاده از سلول رسانایی Bekktech  واتاقک Espec SH- 241 اندازه گیری می شود. پیش از اندازه گیری هدایت پروتون کامپوزیت نانولیفی PFSA در محلول یک مولار H2SO4 وآب به مدت یک ساعت جوشانده می شود تا سایت های سولفونیک اسید فعال بازیابی شوند.نمونه در هوا به مدت 16 ساعت خشک می شود .

تخمین توانایی تبادل یون

توانایی تبادل یون (IEC) غلظت سایت های مبادله گر ثابت (مثل SO₃^- ) در غشا است. IEC فیلم هموژن sPAES با روش تیتراسیون اسید-باز به دست می آید. وزن مشخصی از فیلم sPAES خشک ( تقریبا 0.2 گرم) در اسید در 50 میلی لیتر از NaCl  2 مولار در دمای 25 درجه به مدت 24 ساعت قرار می گیرد. 4 نمونه 10 میلی لیتری از محلول انتخاب می شود و میزان H⁺ خاج شده از پلیمر ، با تیتراسیون با NaOH 0.01 مولار ، به دست می آید.

IEC نمونه ها با استفاده از رابطه ی زیر به دست می آید.

که در آن  بر حسب میلی لیتر و حجم نهایی NaOH می باشد که برای تیتر با 10 میلی لیتر محلول نمونه استفاده می شود. ( میانگین 4 نمونه ی آزمایشی). C  غلظت محلول NaOH و m  وزن خشک پلیمر نمونه می باشد. IEC  پلیمرهای sPAES  2.5 تا mmol/g 2.1 به دست آمد.

تورم در آب

تورم در آب غشاها در دمای اتاق بر حسب درصد وزنی آب جذب شده در غشا ، اندازه گیری می شود. غشاها به مدت 72 ساعت در اب نگه داشته می شوند تا مطمئن شویم به حالت تعادل رسیدند. پس از تعادل غشاها وزن و سپس در دمای 60 درجه به مدت 2 ساعت و سپس در دمای 90 درجه خشک می شوند. فیلم خشک سپس وزن می شود .

تورم غشا از رابطه ی زیر به دست می آید.

---

---

بعد<<صفحه>>قبل
1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13

---

---

درمورد کاربرد نانوالیاف در پیل سوختی بیشتر بخوانید:

>>روش تولید الکترولیت متخلخل بر پایه نانوالیاف کربن برای استفاده در پیل سوختی پلیمری

>>Nanofiber Network Composite Membranes for Proton Exchange Membrane Fuel Cells