화학공학소재연구정보센터
학회 한국공업화학회
학술대회 2020년 가을 (10/28 ~ 10/30, 광주 김대중컨벤션센터(Kimdaejung Convention Center))
권호 24권 1호
발표분야 포스터-에너지저장·변환
제목 음이온 교환막 연료전지 응용을 위한 향상된 기계적 특성을 가지는 하이퍼브렌치 구조의 폴리(아릴렌 이써 설폰) 블록공중합체의 개발
초록 본 연구에서는, AEM의 문제점인 취약한 기계적 특성 및 치수 안정성을 향상시키기 위하여 아직까지 수행되지 않은 새로운 구조인 하이퍼브렌치 구조의 고분자를 설계하였다. 먼저, 2,2-bis(4-hydroxy-3-methylphenyl)propane과 bis-(4-chlorophenyl)sulfone을 이용해 친수성 프리커서를 합성하였고, 1,1,1-tris(4-hydroxyphenyl)ethane와 bis-(4-chlorophenyl)sulfone을 이용해 하이퍼브렌치 구조의 소수성 올리고머를 합성하였다. 이후, 공중합 반응을 통하여 블록공중합체를 합성하였고, BPO와 NBS를 이용하여 브로미네이션 반응을 진행하였다. 이는 1H NMR, FT-IR를 통하여 확인되었다. 다음으로, 4차화 반응을 위해 합성된 고분자를 TCE에 충분히 녹여 1-methylimidazole을 넣고 상온에서 6시간 반응하였다. 이후, 직접-용액 캐스팅 방법으로 제막하고 막의 치수안정성을 확인하기 위해 물 함습률, 팽창률을 확인하고, 막의 기계적 특성을 분석하기 위해 기계적 강도, 탄성계수, 연신률을 측정하였다. 또한 TEM을 통하여 막의 상 분리를 확인하였다. 마지막으로, 막의 전기화학적 평가를 위해 이온 전도도 및 IEC을 측정하였다.
저자 김상희, 서범준, 김현진, 유동진
소속 전북대
키워드 Anion exchange membrane Fuel cell; Hyperbranched structure; Blockcopolymer; mechanical property
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