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서로 다른 술폰화 정도에 따라 sulfonated star branched poly(styrene-b-butadiene-b-styrene) triblock copolymer (SSBS)가 합성되었다. 술폰화된 butadiene block은 FT-IR spectroscopy로 확인할 수 있다. 술폰화 정도를 측정 비교하기 위해 서 산-염기 적정을 통하여, ion exchange capacity (IEC)를 계산하였다. 술폰화된 SSEB 전해질막은 높은 water uptake와 proton conductivity를 보였다. 실온에서 25 mol% 술폰화된 SSBS는 0.114 S/cm라는 높은 값을 나타냈으며, 이는 Nafion과 비슷 한 수치였다. 일정한 상대 습도에서 온도의 증가는 현저하게 높은 수소이온전도도를 나타냄을 알 수 있었다. 모든 술폰화된 막 은 Nafion과 비교했을 때 낮은 methanol 투과도를 보여주었다. AFM을 이용하여 술폰화된 전해질막의 구조는 이른바 분리된 나 노구조의 미세상과 ionic channel의 접속으로 이루어졌음을 확인할 수 있었다.
A sulfonated star branched poly(styrene-b-butadiene-b-styrene) triblock copolymer (SSBS) was synthesized with varying degrees of sulfonation. The effective sulfonation on the butadiene block was confirmed by FT-IR spectroscopy. Ion exchange capacity by titration was used to determine the degree of sulfonation. The synthesized polymer observed enhanced water uptake and proton conductivity. At room temperature, the SSBS with 25 mol% degree of sulfonation showed an outstanding proton conductivity of 0.114 S/cm, similar to that of commercial membrane, Nafion. The effect of temperature at constant relative humidity on conductivity resulted to a remarkable increase in proton conductivity. Methanol permeability studies showed a value lower than Nafion for all the sulfonated membranes. Structural nature observed using AFM showed that the membranes observed microphase separated nanostructures and the connectivity of the interionic channels.
Abstract
1. Introduction
2. Experimental
2.1. Materials
2.2. Proton exchange membrane preparationand characterization
2.3. Proton conductivity and methanol permeability
3. Results and Discussion
3.1. Sulfonation
3.2. Thermal properties
3.3. Water uptake
3.4. Proton conductivity and methanol permeability
3.5. Morphology
4. Conclusions
Reference
