• 제목/요약/키워드: Poly(ether sulfone)

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고분자전해질 연료전지용 Poly(arylene ether sulfone) 막의 특성 (Characteristics of Poly(arylene ether sulfone) Membrane for Proton Exchange Membrane Fuel Cells)

  • 정재진;신용철;이무석;이동훈;나일채;이호;박권필
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제51권5호
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    • pp.556-560
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    • 2013
  • 최근에 저가의 고분자전해질 연료전지(Proton Exchange Membrane Fuel Cells, PEMFC)용 비불소계 전해질 막 연구개발이 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 PEMFC 운전 조건에서 Poly(arylene ether sulfone)(PAES) 막과 불소계막의 특성을 비교하였다. I-V 분극곡선, 수소투과도, 전기화학적 표면적, 막저항 및 부하 전달 저항 등을 측정 분석했다. PAES 막은 상대습도 100%에서는 불소계 막과 비슷한 성능을 보였으나 낮은 상대습도에서 이온전도도가 낮아 성능감소가 컸다.

Sulfonated Poly(ether sulfone)과 p-Phenylene Terephthalamide 세그먼트를 포함하는 가교 공중합체 멤브레인의 제조 및 특성 연구 (Preparation and Characterization of Crosslinked Copolymer Membrane Containing Sulfonated Poly(ether sulfone) and p-Phenylene Terephthalamide Segments)

  • 김정민;황승식;조창기
    • 폴리머
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    • 제35권2호
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    • pp.106-112
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    • 2011
  • 열적 안정성과 기계적 강도에서 우수한 장점을 지니고 있는 파라계 aramid 세그먼트와 제막 특성이 우수하고 내 가수분해성이 우수한 sulfone 세그먼트로 이루어진 공중합체를 이용하여 연료 전지용 막으로써의 응용가능성을 연구하였다. 아라미드 고분자의 용해도를 향상시키기 위해 아민기를 갖는 sulfonated ether sulfone 단량체와 p-phenylene diamine 그리고 terephthaloyl chloride를 일정한 순서로 반응시켜 아민으로 말단화된 공중합체를 합성하고 이것을 epoxy group을 함유하고 있는 trimethylolpropane triglycidyl ether(TMPTGE)와 열 가교를 통해 고분자 전해절막으로 제조되었으며, 전구체의 합성을 비롯한 각 단계의 반응은 $^lH$ NMR, FTIR, 및 적정에 의하여 확인되었다. 얻어진 전해질막은 이온교환용량과 함수율, 수소이온전도도 등이 측정되었으며 sulfonated ether sulfone 단량체의 함유량이 증가할수록 이온교환용량, 함수율, 수소이온전도도가 증가하는 것이 관찰되었다. Sulfonic acid sulfone 세그먼트를 60 몰%로 갖는 고분자 전해질막의 경우 이온교환용량이 1.88 meq/g, 함수율은 110wt% 이하의 수치를 보였으며, 가장 높은 수소이온전도도의 값은 상대습도 100%, $25^{\circ}C$에서 $7.4{\times}10^{-2}$ S/cm이었다.

Polysilsesquioxane 구를 함유하는 고분자 전해질 막 제조 및 특성 연구 (Development and Characterization of Polymer Electrolyte Membranes Containing Polysilsesquioxane Spheres)

  • 홍성욱;천훈상;김영백;박헌휘
    • 멤브레인
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    • 제15권1호
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    • pp.1-7
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    • 2005
  • Sulfunated poly(ether ether ketone) (SPEEK) (60%)와 Poly(ether sulfone) (PES) (40%)의 블렌드에 다양한 종류의 polysilsesquioxane (PSQ)구를 첨가하여 전해질 막을 제조하였다. 이 때 PSQ구의 양은 10 wt%로 고정하였다. 제조된 막을 사용하여 PSQ 구의 종류에 따른 메탄올 투과도, 수소 이온 전도도, 그리고 이온 교환 용량의 변화를 측정한 결과 모든 경우에 있어서 수소 이온 전도도와 메탄올 투과도가 Nafion 117보다 낮았으며 PSQ 구를 함유하지 않은 SPEEK/PES(6:4) 블렌드보다는 높았다. 특히, MS64구와 VTMOS구를 포함한 전해질 막의 경우에는 수소 이온 전도도와 메탄올 투과도의 비로 나타내는 선택도가 25℃에서 Nafion 117보다 2배 이상 높았다.

고분자 전해질 막 연료전지를 위한 Bisphenol-TP를 포함한 Poly(ether sulfone)s 고분자 막의 합성과 특성 (Synthesis and Characterization of Poly(ether Sulfone)s Containing Bisphenol-TP for PEMFC)

  • 임영돈;서동완;이순호;;강다립;김환기
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제21권4호
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    • pp.307-312
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    • 2010
  • Poly (ether sulfone)s with Bisphenol-TP and Bisphenol-AF were prepared with Bisphenol-TP <4,4-dihydroxy tetraphenyl methane>, 4-Fluorophenyl sulfone, and Bisphenol-AF <4,4-(hexafluoroisopropylidene) diphenol> using Potassium carbonate in Sulfolane at $210^{\circ}C$. Sulfonated PBTP-AF were obtained by reaction of Chlorosulfuric acid with copolymers. A series of copolymers were studied by $^1H$-NMR spectroscopy, Differential Scanning Calorimeter (DSC), and Thermo Gravimetric Analysis (TGA). Sorption experiments were conducted to observe the interaction of polymers with water and methanol.

Hyperbranched poly(ether sulfone) with 1,3,5-s-Triazine Moiety

  • Youngkyu Chang;Kwon, Young-Chul;Park, Kyusoon;Im, Chulhee-K
    • Macromolecular Research
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    • 제8권3호
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    • pp.142-146
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    • 2000
  • Hyperbranched poly(ether sulfone) analogs with the 1,3,5-s-triazine moiety were prepared by the direct polymerization of AB$_2$type monomer, 2,4-bis(4-hydroxyphenyl)-6-(4-(4-(4-fluorobenzenesulfonyl)phenoxy)phenyl)-1,3,5-s-triazine (3). The selective reactivity of three chlorine atoms on cyanuric chloride toward nucleophiles provides an efficient route for the systematic synthesis of AB$_2$type triazine monomers and their hyperbranched polymers. The triazine rings influenced the structural and material characteristics of these hyperbranched polymers. The hyperbranched poly(ether sulfone) analog4 showed a glass transition at 295$^{\circ}C$. and was soluble in THF, 1,4-dioxane, and DMSO. An excellent thermal stability of polymer 4 was exhibited by a TGA analysis, which showed that 5% weight loss occurred at 480$^{\circ}C$.

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새로운 연료전지용 술폰화된 PES계 가교 고분자 전해질 막의 개발 (Development of Crosslinked Sulfonated Poly(ether sulfone)s as Novel Polymer Electrolyte Membranes)

  • 오영석;이명건;김태현
    • 대한화학회지
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    • 제53권3호
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    • pp.345-354
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    • 2009
  • 새로운 연료전지용 고분자 전해질 막으로서 알릴기로 터미네이션된 술폰화된 PES계 고분자 를 비스아자이드와의 열적 가교 반응을 이용하여 합성하였다. 공중합체의 조성은 $^1H$ NMR에 의해 확 인되었다. 전도성 부분인 친수성 영역의 균일한 분포와 견고한 에터 술폰계 고분자 주골격의 끝부분에 만 가교기를 도입하여 소수성 영역을 최소화 하는 전략으로 얻어진 가교 고분자 막은 높은 온도에서 우 수한 수소이온 전도도와 열적 안정성을 나타내었으며 또한, 나피온에 비해 3배 이상의 수소이온 선택 성을 나타내었다.

고분자 전해질 연료전지(PEFC)용 poly(arylene ether sulfone)/SiO2 복합막의 제조 및 특성분석 (Preparation and Characterizations of poly(arylene ether sulfone)/SiO2 Composite Membranes for Polymer Electrolyte Fuel Cell)

  • 신문식;김다은;박진수
    • 멤브레인
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    • 제27권2호
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    • pp.182-188
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    • 2017
  • 본 연구에서는 고분자 전해질 연료전지(PEFC)의 전해질막의 화학적 안정성의 향상을 위하여 3-mercaptopropyl silica gel (3MPTSG)과 poly(arylene ether sulfone)(SPAES)을 이용하여 복합막을 제조하였다. 일반적으로 방향족 탄화수소계 고분자막은 전극 부분에서 발생한 라디컬에 의한 고분자 산화가 일어나 내구성이 감소하게 되는데 이는 대부분 주쇄에 포함된 에테르 기 부분의 취약성으로 발생한다. 본 연구에서는 이러한 라디칼에 의한 고분자 주쇄의 산화를 방지하기 위해 친수성의 무기물 입자를 도입하여 이온전도도 감소율을 최소화하고 산화안정성을 높이고자 하였다. 복합막들의 물성 및 전기화학적 특성을 평가하기 위해 접촉각, FT-IR, 이온전도도, 이온교환용량(IEC), 함수율, 열안정성 등을 수행하였다. 실리카의 함량이 0에서 0.5%까지 증가함에 따라 이온전도도 및 함수율은 각각 10% 감소한 0.076 S cm-1 및 16% 감소한 24.6 wt%이었으나, 산화안정성은 10% 향상되었다.