ISSN:
Website: www.jomc.vn
Chế tạo và đánh giá các đặc tính của màng trao đổi ion dựa trên cơ sở màng Nafion
Tóm tắt
Thực nghiệm tiến hành chế tạo và đáng giá các đặc tính của màng trao đổi ion dựa trên cơ sở màng Nafion (màng ghép). Các đặc trưng tính chất của màng ghép đã được khảo sát như: phổ FT-IR, phổ NMR, Phân tích nhiệt trọng lượng (TG-DTG), hiển vi điện tử quét (SEM), khả năng trao đổi ion (IEC), tính hấp thụ nước (WU) và độ dẫn điện ion (σ). Kết quả khảo sát xác nhận được việc ghép thành công NaSS và METAC vào các phân tử Nafion. Sự thay đổi hình thái bề mặt của màng Nafion ghép so sánh với bề mặt rất nhẵn của màng Nafion thương mại đối chứng (N212). Các đặc tính hóa lý như khả năng trao đổi ion (IEC), độ hấp thụ nước (WU) cho thấy là được giảm khi lượng NaPSS giảm trong màng ghép. Độ dẫn điện ion (σ) cho khả năng vận chuyển ion của màng sẽ được thay đổi khi điều chỉnh hàm lượng monome trong màng.
Tài liệu tham khảo
- Skyllas-Kazacos M, Rychcik M, Robins RG, Fane AG, Green MA (1986) New all-vanadium redox flow cell. J Electrochem Soc 133(5):1057-1058.
- Teng X, Yu C, Wu X, Dong Y, Gao P, Hu H, Zhu Y, Dai J (2018) PTFE/SPEEK/PDDA/PSS composite membrane for vanadium redox flow battery application. J Mater Sci 53(7):5204-5215.
- Wei X, Liu S, Wang J, He Z, Zhao K, Yang Y, Liu B, Huang R, He Z (2020) Boosting the performance of positive electrolyte for VRFB by employing zwitterion molecule containing sulfonic and pyridine groups as the additive. Ionics 26:3147-3159.
- Zheng L, Wang H, Niu R, Zhang Y, Shi H (2018) Sulfonated poly(ether ether ketone)/sulfonated graphene oxide hybrid membrane for vanadium redox flow battery. Electrochim Acta 282:437-447.
- Shi Y, Eze C, Xiong B, He W, Zhang H, Lim TM, Ukil A, Zhao J (2019) Recent development of membrane for vanadium redox flow battery applications: a review. Appl Energ 238:202-224.
- Ye J, Yuan D, Ding M, Long Y, Long T, Sun L, Jia C (2021) A cost-effective Nafion/lignin composite membrane with low vanadium ion permeation for high performance vanadium redox flow battery. J Power Sources 482:229023.
- Lu W, Shi D, Zhang H, Li X (2021) Advanced poly(vinyl pyrrolidone) decorated chlorinated polyvinyl chloride membrane with low area resistance for vanadium flow battery. J Membrane Sci 620:118947.
- Zhou X, Xue R, Zhong Y, Zhang Y, Jiang F (2020) Asymmetric porous membranes with ultra-high ion selectivity for vanadium redox flow batteries. J Membrane Sci 595:117614.
- Li A, Wang G, Quan Y, Wei X, Li F, Zhang M, Ur RI, Zhang J, Chen J, Wang R (2020) Sulfonated poly(ether ether ketone)/polyimide acid-base hybrid membranes for vanadium redox flow battery applications. Ionics 26(5):2467-2475.
- D. Chen, S. Kim, L. Li, G. Yang, M.A. Hickner RSC Adv., 2 (2012), pp. 8087-8094.
- D. Chen, M.A. Hickner, S. Wang, J. Pan, M. Xiao, Y. Meng J. Membr. Sci., 415-416 (2012), pp. 139-144.
- Peng K, Lai J, Liu Y (2017) Preparation of poly(styrenesulfonic acid) grafted Nafion with a Nafion-initiated atom transfer radical polymerization for proton exchange membranes. RSC Adv 7(59):37255-37260.
- Feng K, Liu L, Tang BB, Li NW, Wu PY (2016) Nafion-initiated ATRP of 1-vinylimidazole for preparation of proton exchange membranes. ACS Appl Mater Inter 8(18):11516-11525.
- Peng K, Wang K, Hsu K, Liu Y (2015) Atom transfer radical addition/polymerization of perfluorosulfonic acid polymer with the C–F bonds as reactive sites. ACS Macro Lett 4(2):197–201.
- S. Kim, J. Yan, B. Schwenzer, J. Zhang, L. Li, J. Liu, G. Yang, M.A. Hickner Electrochem. Commun., 12 (2010), pp. 1650-1653.
- D. Chen, S. Wang, M. Xiao, Y. Meng Energy Convers. Manage., 51 (2010), pp. 2816-2824.
- S. Xue, G. Yin Polymer, 47 (2006), pp. 5044-5049.
- H. Jung, J. Park Int. J. Hydrogen Energy, 34 (2009), pp. 3915-3921.
- K.A. Sung, W. Kim, K. Oh, M. Choo, K. Nam, J. Park, J. Power Sourc., 196 (2011), pp. 2483-2489.