Araştırma Makalesi

PEM TİPİ YAKIT HÜCRELERİ İÇİN İMİDAZOL FONKSİYONEL SİLİKA / POLİ (GLİSİDİL METAKRİLAT) NANOKOMPOZİT MEMBRANLARIN ÜRETİLMESİ VE KARAKTERİZASYONU

Cilt: 8 Sayı: 14 30 Haziran 2021
PDF İndir

PEM TİPİ YAKIT HÜCRELERİ İÇİN İMİDAZOL FONKSİYONEL SİLİKA / POLİ (GLİSİDİL METAKRİLAT) NANOKOMPOZİT MEMBRANLARIN ÜRETİLMESİ VE KARAKTERİZASYONU

Öz

Bu çalışmada poli (glisidil metakrilat) (PGMA) polimeri, fonksiyonel SiO2 nano yapıları ile etkileştirilerek kompozit membranlar hazırlanmış ve karakterize edilmiştir. PEMFC’ de proton (H+) iyonlarının iletimini sağlayan nano yapılı kompozit membranların üretimi için imidazol (Im) ile SiO2 nanoparçacıkları modifiye edilmiştir. Modifiye edilen imidazol fonksiyonel SiO2 (Im-SiO2) nano yapıları halka açılma reaksiyonu ile PGMA ile etkileştirilmiştir. Elde edilen yapıya fosforik asit (H3PO4) eklenerek proton iletkenliği yüksek nanokompozit membranlar hazırlanmıştır. Nanokompozit membranların karakterizasyonunda PGMA ve Im-SiO2 etkileşimin belirlemek için FTIR analizi, termal özelliklerini incelemek için TGA ve DSC analizi, proton iletkenliklerini belirlemek için iletkenlik analizi yapılmıştır. Membranların morfolojisini belirlemek için SEM analizi yapılmıştır. PEMFC uygulamaları için geliştirilen nanokompozit membranların hazırlanmasında SiO2 ve imidazol etkileşimi doğrulanmış ayrıca PGMA üzerindeki epoksi halkasının açıldığı gözlenmiştir. Nanokompozit membranların proton iletkenlik özelliklerinin yüksek sıcaklıkta (120ºC) 0.04 Scm-1 iletkenlik değerine sahip olduğu belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

membran , poliglisidilmetakrilat , imidazol silika , fosforik asit

Kaynakça

  1. [1] Çelik SÜ, Akbey Ü, Graf R, Bozkurt A, Spiess HW. Anhydrous proton-conducting properties of triazole–phosphonic acid copolymers: a combined study with MAS NMR. Physical Chemistry Chemical Physics 2008; 10: 6058-6066.
  2. [2] Aslan A, Bozkurt A. An investigation of proton conductivity of nanocomposite membranes based on sulfated nano-titania and polymer. Solid State Ionics 2013; 239: 21-27.
  3. [3] Gohil JM, Karamanev DG. Preparation and characterization of polyvinyl alcohol polyelectrolyte-based membrane-anode assembly for hybrid Fe3+/H2 redox flow microbial fuel cell. Chemical Engineering Journal 2015; 259: 25-33.
  4. [4] Chen J, Li D, Koshikawa H, Asano M, Maekawa Y. Crosslinking and grafting of polyetheretherketone film by radiation techniques for application in fuel cells. Journal of Membrane Science 2010; 362: 488-494.
  5. [5] Wong CY, Wong WY, Loh KS, Daud WRW, Lim KL, Khalid M, Walvekar R. Development of poly (vinyl alcohol)-based polymers as proton exchange membranes and challenges in fuel cell application: a review. Polymer Reviews 2020; 60: 171-202.
  6. [6] Rosli RE, Sulong AB, Daud, WRW, Zulkifley MA, Husaini T, Rosli MI, Haque MA. A review of high-temperature proton exchange membrane fuel cell (HT-PEMFC) system. International Journal of Hydrogen Energy 2017; 42: 9293-9314.
  7. [7] Sen U, Çelik SÜ, Ata A, Bozkurt A. Anhydrous proton conducting membranes for PEM fuel cells based on Nafion/Azole composites. International journal of hydrogen energy 2008; 33: 2808-2815.
  8. [8] Wang Y, Diaz DFR, Chen KS, Wang Z, Adroher XC. Materials, technological status, and fundamentals of PEM fuel cells–a review. Materials Today 2020; 32: 178-203.
  9. [9] Aslan A, Bozkurt A. Nanocomposite polymer electrolyte membranes based on poly (vinylphosphonic acid)/TiO2 nanoparticles. Journal of Materials Research 2012; 27: 3090.
  10. [10] Beydaghi H, Javanbakht M, Kowsari E. Synthesis and characterization of poly (vinyl alcohol)/sulfonated graphene oxide nanocomposite membranes for use in proton exchange membrane fuel cells (PEMFCs). Industrial & Engineering Chemistry Research 2014; 53; 16621-16632.

Kaynak Göster

APA
Aslan, A., & Kaptan Usul, S. (2021). PEM TİPİ YAKIT HÜCRELERİ İÇİN İMİDAZOL FONKSİYONEL SİLİKA / POLİ (GLİSİDİL METAKRİLAT) NANOKOMPOZİT MEMBRANLARIN ÜRETİLMESİ VE KARAKTERİZASYONU. Adıyaman Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 8(14), 23-33. https://izlik.org/JA83KE25WH
AMA
1.Aslan A, Kaptan Usul S. PEM TİPİ YAKIT HÜCRELERİ İÇİN İMİDAZOL FONKSİYONEL SİLİKA / POLİ (GLİSİDİL METAKRİLAT) NANOKOMPOZİT MEMBRANLARIN ÜRETİLMESİ VE KARAKTERİZASYONU. Adıyaman Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2021;8(14):23-33. https://izlik.org/JA83KE25WH
Chicago
Aslan, Ayşe, ve Sedef Kaptan Usul. 2021. “PEM TİPİ YAKIT HÜCRELERİ İÇİN İMİDAZOL FONKSİYONEL SİLİKA / POLİ (GLİSİDİL METAKRİLAT) NANOKOMPOZİT MEMBRANLARIN ÜRETİLMESİ VE KARAKTERİZASYONU”. Adıyaman Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 8 (14): 23-33. https://izlik.org/JA83KE25WH.
EndNote
Aslan A, Kaptan Usul S (01 Haziran 2021) PEM TİPİ YAKIT HÜCRELERİ İÇİN İMİDAZOL FONKSİYONEL SİLİKA / POLİ (GLİSİDİL METAKRİLAT) NANOKOMPOZİT MEMBRANLARIN ÜRETİLMESİ VE KARAKTERİZASYONU. Adıyaman Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 8 14 23–33.
IEEE
[1]A. Aslan ve S. Kaptan Usul, “PEM TİPİ YAKIT HÜCRELERİ İÇİN İMİDAZOL FONKSİYONEL SİLİKA / POLİ (GLİSİDİL METAKRİLAT) NANOKOMPOZİT MEMBRANLARIN ÜRETİLMESİ VE KARAKTERİZASYONU”, Adıyaman Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, c. 8, sy 14, ss. 23–33, Haz. 2021, [çevrimiçi]. Erişim adresi: https://izlik.org/JA83KE25WH
ISNAD
Aslan, Ayşe - Kaptan Usul, Sedef. “PEM TİPİ YAKIT HÜCRELERİ İÇİN İMİDAZOL FONKSİYONEL SİLİKA / POLİ (GLİSİDİL METAKRİLAT) NANOKOMPOZİT MEMBRANLARIN ÜRETİLMESİ VE KARAKTERİZASYONU”. Adıyaman Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 8/14 (01 Haziran 2021): 23-33. https://izlik.org/JA83KE25WH.
JAMA
1.Aslan A, Kaptan Usul S. PEM TİPİ YAKIT HÜCRELERİ İÇİN İMİDAZOL FONKSİYONEL SİLİKA / POLİ (GLİSİDİL METAKRİLAT) NANOKOMPOZİT MEMBRANLARIN ÜRETİLMESİ VE KARAKTERİZASYONU. Adıyaman Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2021;8:23–33.
MLA
Aslan, Ayşe, ve Sedef Kaptan Usul. “PEM TİPİ YAKIT HÜCRELERİ İÇİN İMİDAZOL FONKSİYONEL SİLİKA / POLİ (GLİSİDİL METAKRİLAT) NANOKOMPOZİT MEMBRANLARIN ÜRETİLMESİ VE KARAKTERİZASYONU”. Adıyaman Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, c. 8, sy 14, Haziran 2021, ss. 23-33, https://izlik.org/JA83KE25WH.
Vancouver
1.Ayşe Aslan, Sedef Kaptan Usul. PEM TİPİ YAKIT HÜCRELERİ İÇİN İMİDAZOL FONKSİYONEL SİLİKA / POLİ (GLİSİDİL METAKRİLAT) NANOKOMPOZİT MEMBRANLARIN ÜRETİLMESİ VE KARAKTERİZASYONU. Adıyaman Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi [Internet]. 01 Haziran 2021;8(14):23-3. Erişim adresi: https://izlik.org/JA83KE25WH