Novel radiation grafted membranes based on fluorinated polymers for proton exchange membrane fuel cell
Proton değişim membranlı yakıt hücresi için florürlü polimer esaslı radyosyanla aşılanmış özgün membranlar
- Tez No: 444552
- Danışmanlar: DOÇ. DR. SELMİYE ALKAN GÜRSEL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Enerji, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Engineering Sciences, Energy, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Tezin ilk bölümünde polistiren sülfonik asit esaslı polivinilidin florür (PVDF-g-PSSA) membranlarının radyasyonla aĢılama polimerizasyonu ile hazırlanması açıklanmıĢtır. Sodyum stiren sülfonat monomeri toz haldeki PVDF ile dimetil sülfoksit ortamında aĢılanmasında kullanılmıĢ ve sentez sonrası çökelmesi sağlanmıştır. Daha sonra, PVDF-g-PSSS kopolimer membranları buhar esaslı faz dönüĢüm tekniği ile %60 bağıl nemde sentezlenmiş, sıcak vakum ortamında kurutularak proton değiĢimli nano-gözenekli yapı elde edilmiştir. Üretilen bu membranların ticari Nafion® NR-211 membranına kıyasla yüksek iletkenlik ve iyileştirilmiş mekanik özellikleri açısından ümit verici özellikler sergilediği gözlemlenmiştir. Tezin ikinci bölümünde, divinilbenzen (DVB) çapraz bağlayıcısının polietilen tetrafloroetilen (ETFE) filmleri üzerinde 4-vinilpiridin (4-VP) ile polimerleşerek aşılanması üzerinde durulmuştur. Aşılanmış filmler fosforik asit ile katkılandırıldıktan sonra mekanik özellikleri ve yakıt hücresi performansı bakımından karakterize edilmiştir. 4-VP ve %1 DVB içeren aşılama çözeltisiyle üretilmiş çapraz bağlı membranlar, ileri polimerizasyon kinetikleriyle %50 aşılama derecesi sağlamıştır. Üretilen çapraz bağlı membranların 120°C sıcaklığında %50 bağıl nemde 75 mS/cm gibi yüksek iletkenlik göstermesinin yanı sıra çapraz bağlı olmayan membranlara göre iki kat daha fazla güç yoğunluğu sağlamıştır.
Özet (Çeviri)
In the first part of this thesis a facile method for preparing poly(vinylidene fluoride) (PVDF)-gpoly( styrene sulfonate acid) (PSSA) membranes by radiation induced graft polymerization is reported. Sodium styrene sulfonate (SSS) monomer has been used for the grafting of SSS from PVDF powder in aqueous dimethyl sulfoxide (DMSO) solution, and it precipitated after synthesis. Later on, the resultant PVDF-g-PSSS graft copolymer membranes were prepared by means of vapor induced phase separation (VIPS) technique at 60% relative humidity (RH), and dried under vacuum at high temperature to achieve PVDF-g-PSSA proton conducting nano-porous membranes. It was found that these membranes exhibit encouraging results in terms of higher conductivity and better mechanical properties compared to Nafion® NR-211. In the second part of thesis, the effect of divinylbenzene (DVB) as a cross-linker on the graft polymerization of 4-vinylpyridine (4-VP) from poly(ethylene-co-tetrafluoroethylene) (ETFE) films was studied. The resulted films were doped with phosphoric acid (PA), and examined for mechanical properties and fuel cell performance. The cross-linked membrane obtained from grafting a mixture of 4- VP with 1% DVB improved the polymerization kinetics, and resulted in 50% graft level (GL). The resulted membrane additionally exhibited proton conductivity as high as 75 mS/cm at 50% relative humidity and 120 °C, besides doubling the power output of fuel cell comparing to a non-cross-linked membrane.
Benzer Tezler
- Bending actuators based on ionic electroactive polymers
İyonik elektroaktif polimer esaslı bükülme eyleyicileri
SHAYAN MEHRAEEN
Doktora
İngilizce
2018
Seramik MühendisliğiSabancı ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELMİYE ALKAN GÜRSEL
- Üreteral stentlerde enfeksiyon önleyici antibakteriyel fırça tipi polimer aşılamanın geliştirilmesi
Development of antibacterial polymer brush grafting on ureteral stent to prevent infection
MERVE GÜLTEKİNOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
KimyaHacettepe ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KEZBAN ULUBAYRAM
- Design, characterization and modeling of high temperature proton exchange membranes in dead ended anode operated polymer electrolyte membrane fuel cell
Yüksek sıcaklık proton değişim membranlarının tasarım, karakterizasyon, modellenmesi ve anaot çıkış kapalı polimer elektrolit yakıt hücresi içinde çalıştırılması
LALE IŞIKEL ŞANLI
Doktora
İngilizce
2013
Polimer Bilim ve TeknolojisiSabancı ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SELMİYE ALKAN GÜRSEL
DOÇ. DR. SERHAT YEŞİLYURT
- Elektrospin tekniği ile hazırlanan biyopolimer nanoliflerin yüzey modifikasyonları ve uygulamaları
Surface modifications of biopolymer nanofibers created by electrospinning and their applications
BURCU OKTAY
Doktora
Türkçe
2015
BiyomühendislikMarmara ÜniversitesiOrganik Kimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLHAN KAYAMAN APOHAN
- Synthesis and characterization of organic-inorganic hybrid materials
Organik-inorganik hibrit malzemelerin sentezi ve karakterizasyonu
MÜFİDE DURİYE KARAHASANOĞLU
Doktora
İngilizce
2015
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM ERSİN SERHATLI