초록 |
본 연구는 polyvinylidene fluoride(PVDF) 기저 polystyrenesulfonic acid(PSSA) 멤브레인의 제조와 성능평가에 관한 것이다. 먼저 PVDF 멤브레인 메트릭스는 PVDF 분말을 약 160℃에서 열간 압연하여 만든다. 이 PVDF 메트릭스 메브레인을 아세톤용매에 24시간 동안 담구어 충분히 부풀린다. 부풀린 PVDF 메트릭스를 다시 정제된 styrene, divinylbenzene 및 중합 촉진제 azobis(isobutyronitrile) (AIBN)의 용액에 담군다. 이때 AIBN의 함량은 0.3 - 0.4 wt.% 정도이었다. 함침된 styrene 과 divinylbenzene의 량이 가교량을 결정하게 된다. 함침조에서 꺼낸 멤브레인은 150-170℃의 온도에서 3.4 - 14kPa의 압력으로 열간 압착한다. 이때 열간 압착은 멤브레인의 밀도가 15 - 25% 정도 증가할 때까지 수행한다. 이렇게 하여 PVDF 멤브레인 메트릭스내에 styrene과 divinylbenzene이 공중합 된다. 그런 다음 멤브레인을 chloroform과 15%의 chlorosulfonic acid로 구성된 용액에 넣어 24시간동안 술폰화시켰다. 술폰화 처리한 멤브레인은 증류수로 세척한 후 65℃의 증류수내에서 수화처리 하였다. 이러한 과정을 거친 멤브레인내에는 거의 모든 aromatic ring에 술폰산기가 붙어있는 것으로 확인되었다. 이 맴브레인으로 전극/전해질막 어셈블리를 제작하여 성능을 평가하였다. |