Yakıt hücreleri için sülfon ve triazol fonksiyonlandırılmış polistiren membranların hazırlanması

Proton değişim membranı olarak bilinen yakıt pilleri (PEMFC) geleceğin temiz enerji teknolojisi açısından umut vaat etmektedir. Son çalışamalar gösteriyor ki, yakıt pillerinin uygulama alanlarından taşıtlar ve mobil elektronik aygıtlarda kullanımı son derece başarılı olmuştur. Susuz proton iletken polimer elektrolitler için imidazol, benzimidazol ya da triazol gibi heterosiklik yapılar ile suyun yerine geçen alternatif proton solventleri çalışılmıştır. Azot içeren aromatik heterosiklik yapıların proton iletme özellikleri ve sülfürik asitle dop edilerek veya sülfonlanmış polimer karışım sistemleriyle polimer elektrolitlerde kullanılabilirliği fark edilmiştir. Bu çalışmada, susuz proton iletken polimerler için triazol ve sülfonik asitle fonksiyonlandırılmış polistiren yeni bir yaklaşım olarak çalışılmıştır. Bir dizi sülfonlanmış polistiren (%20 ve 30 sülfonasyon derecelerinde), sülfonasyon ajanı olarak trimetilsilil klorosülfonat (TMSCS) kullanılarak başarılı bir şekilde sentezlenmiştir. Triazol fonsiyonlandırılmış polistiren türevi (Tr-PS) , 1H-1,2,4,-Triazol-3-tiol ile klorometil stirenin reaksiyonu ile gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak fonksiyonlandırılmış polimerlerin karışımları ve bunların filmleri hazırlanarak hibrib polimer elektrolitler elde edilmiştir (Tr-PS - sPS). Membranlar NMR ve FT-IR ile yapısal olarak karakterize edilmiştir. Malzemelerin termal kararlıkları diferansiyel taramalı kalorimetre (DSC) ve termogravimetrik analiz (TGA) ile ölçülmüştür. Polimer elektrolitlerin 25 oC'deki dc iletkenlikleri dört noktadan temas yöntemi ile ölçülmüş ve maksimum iletkenlik Tr-PS x sPS %30 x 2 için 1 x 10-4 S/cm olarak bulunmuştur. Anahtar Kelimeler: polimer elektrolit, proton iletkenliği, polistiren, triazol, sulfonasyon