Boron fosfat destekli pbı bazlı kompozit membranların hazırlanması ve özelliklerinin incelenmesi

Bu çalışmada boron fosfat destekli (BPO4) PBI (polibenzimidazol) bazlı fiber ve döküm kompozit membranlar hazırlanması amaçlanmıştır. Polibenzimidazoller; hidroksamoil klorür ve diamino monomerlerlerinden DMF''li (dimetilformamid) ortamda 150 ᵒC'de katalizörsüz olarak hazırlanmıştır. Fiber için, % 20'lik polibenzimidazol çözeltisi sol-jel yöntemiyle DMF/aseton çözücü çifti kullanılarak PVDF (polivinilidin florür), BPO4 PBI-1 (1:1:1) oranlarında homojenizatörde hazırlanmıştır. Elektrospinle fiber eldesi için; 20 kV gerilim ve 15 cm aralıklı Al folyo üzerine yarım saatlik fiber biriktirmesi yapılmıştır. Çalışmamızda ayrıca PVDF/BPO4/PBI-1:(PBM-1); PVDF/BPO4/PBI-2:(PBM-2); PVDF/PBI-1:(PM-1) ve PVDF/PBI-2:(PM-2) döküm kompozit membranlar sentezlenmiştir. Fiber ve döküm kompozit membranlar için su tutma ve iyon değişim kapasiteleri hesaplanmış, taramalı elektron mikroskobu (SEM), yüzey temas açısı ölçümü, proton iletkenlik ölçümü, fourier transform infrared spektroskopisi (FTIR), diferansiyel taramalı kalorimetre (DSC) ve termogravimetrik (TGA) analizleri yapılmıştır. PBFM-1, PBM-1vePBM-2 membranlar için BPO4 varlığı X-ışını difraktometresi (XRD) analizinde doğrulanmıştır. Ayrıca PBFM-1 membranının atomik kuvvet mikroskobu (AFM) ile fiberin RMS değeri 113.404 nm olarak bulunmuştur. Farklı sıcaklıklarda proton iletkenlik ölçümleri yapılarak en iyi sonuç PBM-2 döküm membranında 120 °C'de (7.1×10-2 1/Ω×cm) olarak elde edilmiştir. İyon değişim kapasiteleri 3.12-5.68 mmol/g arasında değişmiştir. Bulunan değerlerin Nafion membran için elde edilen değerlerden (0.91 mmol/g) yüksek olduğu gözlenmiştir. Anahtar Kelimeler: Boron fosfat, Kompozit membran, PBI hibrit,