Quaternized-chitosan membranes for possible applications in alkaline fuel cells

Wan, Ying; Peppley, Brant A.; Creber, Katherine A. M.; Bui, V. T.; Halliop, Ela

doi:10.1016/j.jpowsour.2008.07.002

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“…These will be applied as antibacterial materials, 9,10 protein drugs and DNA carriers, [22][23][24] flocculants, 25 battery membranes, 26 and antioxidants, 27 among other applications. Furthermore, 2 0 -O-HTACCt will probably be endowed with considerable cellular compatibility due to the retained acetamido groups.…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

Synthesis and characterization of quaternized β-chitin

Chen

et al. 2010

Carbohydrate Research

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Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

Synthesis and characterization of quaternized β-chitin

Chen

et al. 2010

Carbohydrate Research

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“…Due to the presence of -NH 2 and -OH groups on the polymer backbone, CS can be chemically modified, which is beneficial to the fuel cell performances [22,23]. However, since there are no mobile hydroxyl ions in its structure, the pristine CS membrane shows much lower ionic conductivity [24]. On the other hand, the quaternized polymers have been mostly investigated as AEMs for fuel cell; however, the materials using alkyl quaternary ammonium groups as anion exchange groups are verified to be unstable in alkaline medium, especially at elevated temperatures [25].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Novel Alkaline Anion-exchange Membranes Based on Chitosan/Ethenylmethylimidazoliumchloride Polymer with Ethenylpyrrolidone Composites for Low Temperature Polymer Electrolyte Fuel Cells

Song

Gao

et al. 2015

Electrochimica Acta

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“…A literatura reporta outros estudos sobre membranas de QTS trocadoras de prótons. 13,14 Para um bom funcionamento da célula a combustível utilizando membranas de QTS, faz-se necessário modificar a composição e/ou adicionar outros materiais, por exemplo, plastificantes e/ou reticulantes, preparar membranas de polímero/polímero ou polímero/material inorgânico. Estas últimas são interessantes devido à contribuição para o aumento da condutividade protônica, manutenção de água em altas temperaturas e, maior sustentação mecânica.…”

unclassified

Efeitos da incorporação de peneiras moleculares 3A, 4A, 5A e 13X em membranas compósitas de quitosana/poli(vinil álcool)

Vicentini¹,

Lima²,

Laranjeira³

2010

Quím. Nova

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Recebido em 1/12/08; aceito em 24/7/09; publicado na web em 11/1/10 EFFECT OF MOLECULAR SIEVES 3A, 4A, 5A AND 13X INCORPORATION ON THE CHITOSAN/POLY(VINYL ALCOHOL) COMPOSITES MEMBRANES. The composite membranes prepared via incorporation of 12.5% of molecular sieves 3A, 4A, 5A and 13X into chitosan/poly(vinyl alcohol) (1:1). The composite membranes were immersed in the cross-linker sulfuric acid in order to acquire high proton conductivity for applications in electrolytes in PEMCF and DMF. The influence of the molecular sieves on the structural, optical, thermal, mechanical, morphologic and protonic conductivity properties and water/methanol swelling degree of membranes were investigated.Keywords: chitosan; molecular sieves; protonic conductivity. INTRODUÇÃOA utilização de células a combustível para geração de energia pode ser o alicerce de uma possível revolução não apenas energé-tica, mas também sócio-ambiental. Dentre os vários tipos de célula a combustível reportados, aquelas que visam aplicações veiculares e/ou portáteis, na forma de membranas trocadoras de prótons (PE-MFC) e de injeção direta de metanol (DMFC) utilizam membranas poliméricas (PEMs) condutoras de prótons. [1][2][3][4][5][6] A viabilidade econômica das células a combustível para as aplicações veiculares ou portáteis depende do desenvolvimento de novos materiais com alto desempenho e baixos custos, como catalisadores e PEMs. Para um bom desempenho as PEMs necessitam de propriedades específicas, como elevada condutividade protônica, baixa permeabilidade aos gases reagentes, elevada estabilidade térmica e mecânica, baixa condutividade eletrônica, estabilidade química e dimensional e níveis mínimos de umidade. 7Nos últimos anos, foram desenvolvidas membranas condutoras de prótons a partir de complexos polieletrólitos (PEC) para PEMFC ou DMFC, como as membranas sintéticas de poli (éter éter cetona) sulfonada (sPEEK) 8 e ácido perfluorossulfônico (Nafion ® ) 5,9 e as membranas naturais de quitosana (QTS) modificada com sílica funcionalizada, 1 zeólitas, 2 e PVA, 10 entre outras. Apesar de bem sucedida, a membrana de Nafion ® apresenta algumas limitações, como o envenenamento do catalisador com CO, requer a presença de plastificantes, geralmente água, para ativar seus níveis de condutividade, perda brusca de condutividade acima de 100 o C, permeabilidade considerável ao metanol, no caso da membrana de DMFC e elevado custo. 6,7,11 Desta forma, fica evidente a necessidade de desenvolver materiais alternativos para utilização em células a combustível. A QTS apresenta grande potencial devido a algumas características, tais como polímero natural e abundante na natureza, baixo custo, biodegradável, biocompatível, não-tóxico, hidrofílico e solúvel em ácidos orgânicos diluídos. 12 Recentemente, Wang e colaboradores 2 reportaram resultados sobre a preparação e caracterização de membranas híbridas de QTS com zeólitas 3A, 4A, 5A, 13X, mordenita e HZSM-5 para aplicação em DMFC. Estes pesquisadores mostraram que o transporte de metanol nas membranas ocorre pela d...

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Synthesis and characterization of quaternized β-chitin

Novel Alkaline Anion-exchange Membranes Based on Chitosan/Ethenylmethylimidazoliumchloride Polymer with Ethenylpyrrolidone Composites for Low Temperature Polymer Electrolyte Fuel Cells

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