| 초록 |
본 연구는 전자빔 조사에 의한 불소계 고분자인 ETFE [Poly(ethylene-alt-tetrafluoroethylene)]필름의 그래프팅기술과 그 특성에 관한 연구이다. ETFE 필름상에 스티렌모노머(styrene monomer)의 그래프팅은 전자빔 동시 조사법에 의해 이루어졌으며, 그 후 술폰화 반응에 의해 ETFE고분자 사슬에 그래프팅된 스티렌모노머 상에 술폰기(SO3H)도입하였고, 최종적으로 수화반응에 의해 수소이온이 전달될 수 있는 연료전지용 멤브레인을 제조하였다. 전자빔에 의해 개질된 ETFE 필름의 횡단면에서 황의 농도구배(sulfur profile across ETFE film), 메탄올크로스오버(methanol crossover), 직접메탄올연료전지셀(DMFC)에서 전력발생 등의 특성들을 조사하였다. ETFE 고분자사슬에 스틸렌모노머의 그래프팅율은 20kGy의 전자빔흡수선량(Dose)에서 최대치를 나타내고 높은 선량에서는 도리어 그래프팅율이 감소하였다. 20kGy에서 3시간 반응 후 그래프팅은 100%이상의 정도의 높은 그래프팅율을 얻을 수 있었다. ETFE멤브레인의 메탄올크로스오버는 그래프팅율이 증가할수록 짧은 시간에 크로스오버가 나타났으며, 동일한 그래프팅율에서 비교했을 때 FEP 필름보다 ETFE 필름이 크로스오버가 상당히 억제되었다. 술폰화된 ETFE 필름의 횡단면에서 황(S)의 농도 구배는 그래프팅율이 높을수록 필름내부 중심까지 스티렌모노머가 침투됨을 볼 수 있다. 개질된 전해질막을 이용한 연료전지 셀을 구성한 후 DMFC에서 전기발생은 그래프팅율이 높을수록 기전력은 증가하였다. |
