Polivinil alkol bazlı proton iletken membran sentezi ve karakterizasyonu

Proton iletken membranlar polimer elektrolit membran yakıt hücreleri (PEMYH'leri)'nin anahtar bileşeni olmaları sebebi ile oldukça ilgi görmektedirler. PEMYH çevre dostu olması ve birçok uygulama için etkin güç kaynağı olması açısından ilgi görmektedir. Bu çalışmada, PEMYH için proton iletken kompozit membranlar elde edilmesi amaçlanmıştır.Bu çalışmada polivinil alkol (PVA) bazlı, hipofosforöz asit (H3PO2) katkılı proton iletken membranlar sentezlendi. Mekanik ve kimyasal olarak kararlı membranlar elde etmek amacıyla glutar dialdehit (GA) ile membranlara değişen zamanlarda çapraz bağlama işlemi uygulandı. Membran sentezinden sonra Fourier transform infrared spektroskopisi (FTIR), termal gravimetrik analiz (TGA), su tutma kapasitesi ve şişme derecesi, iyon değiştirme kapasitesi (IEC) ve elektrokimyasal empedans ölçümleri (EIM), gerilme mukavemet testleri ve kimyasal kararlılık için Fenton testi gibi bazı karakteristik özellik testleri yapıldı. En yüksek proton iletkenlik değeri PVA/40HPA+ISI kodlu membranda 70 0C'de ve 0,01 M H2SO4 varlığında 1,89x10-2 Scm-1 olarak ölçüldü.PVA/40HPA+ISI membranı ve 15GA/PVA/40HPA+ISI membranının kimyasal ve mekanik kararlılıkları karşılaştırıldığında PVA/40HPA+ISI membranının daha iyi mekanik dayanım göstermesine karşılık 15GA/PVA/40HPA+ISI membranının kimyasal dayanımının daha iyi olduğu görüldü. Bu nedenle 15GA/PVA/40HPA+ISI membranı membran elektrot birimi (MEB) haline getirilmek üzere seçildi. Fakat membran üzerine uygulanan ön işlemler membran kararlılığını azaltmıştır.Karakterizasyon testlerinin sonuçları sentezlenen membranların yakıt hücrelerinde kullanılabileceklerini göstermiştir. Fakat bu membranların mekanik ve kimyasal özellikleri PEMYH sistemlerinde kullanım için zayıftır. Bu membranların mekanik ve kimyasal kararlılıkları farklı çapraz bağlama ajanları ve sentez metotları ile geliştirilebilir.