Disodium-3,3′-disulfonate-4,4′-dichlorodiphenylsulfone (SDCDPS) and 5,5′-bis[2-(4-hydroxyphenyl)benzimidazole] (HPBI) monomers were synthesized. Binding these monomers via nucleophilic aromatic polycondensation reaction, a sulfonated poly(arylene ether benzimidazole) copolymer was synthesized. Structures of monomers and copolymer were confirmed by proton nuclear magnetic resonance spectroscopy (1H NMR) and Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy analyses. Proton exchange membrane was prepared by dissolving copolymer in dimethylacetamide (DMAc) and casting onto a glass plate. Copolymer membrane was doped with sulfuric acid to ensure proton exchange character. Single cell performance of the copolymer membrane was tested in a polymer electrolyte membrane fuel cell test station. The highest power density of the membrane was measured as 23.7 mW cm−2 at 80°C. Thermogravimetric analysis (TGA) showed that as the degree of disulfonation is increased thermal stability of the copolymer is increased.
Hidrojenden elektrik enerjisi üretiminde kullanılan yakıt hücreleri, geleceğin çevre dostu ve yüksek verimli enerji üretimine alternatif olarak kabul görmektedirler. Nafion gibi perflorosülfonik asit bazlı membranlar polimer elektrolit membran yakıt hücreleri (PEMHY)'nde sıklıkla kullanılmaktadırlar. Ancak Nafion membranların yüksek sıcaklıklarda proton iletkenliklerinin düşmesi ve fiyatlarının yüksek olması nedeniyle alternatif polimer elektrolit membran (PEM)'lar üzerine araştırmalar devam etmektedir. Bu çalışmanın ilk aşamasında, disodyum-3,3'-disülfonat-4,4'-diklorodifenilsülfon (S-DCDPS) ve benzimidazol bisfenol (HPBI) monomerlerinin sentezi gerçekleştirilmiştir. Daha sonra sentezlenen monomerlerden nükleofilik aromatik polikondenzasyon reaksiyonu ile poli(arilen eter benzimidazol) kopolimeri sentezlenmiştir. Sentezlenen monomerlerin 1 H NMR ve FTIR, kopolimerin ise 1 H NMR, FTIR ve termogravimetrik analizleri (TGA) gerçekleştirilmiştir. Yapılan analizler sonucunda kopolimerin sentezlendiği açıkça ortaya konulmuştur. TGA eğrisi sentezlenen kopolimerin ısıl kararlılığının yüksek olduğunu (~400 o C) ve yüksek sıcaklık uygulamalarında kullanılabilirliğini göstermiştir.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.