• 제목/요약/키워드: poly ketone

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직접개미산 연료전지용 전해질막으로서 sPAES 막과 sPEEK 막의 특성 (Characteristics of sPAES Membrane and sPEEK Membrane for Direct Formic Acid Fuel Cell)

  • 정재현;송명현;정회범;이무석;이동훈;추천호;나일채;박권필
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제53권6호
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    • pp.690-694
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    • 2015
  • 최근에 직접 액체 연료전지 중에서 직접 개미산 연료전지(Direct Formic Acid Fuel Cells, DFAFC)가 활발히 연구되고 있다. 불소계막을 대신할 저가의 탄화수소막이 DFAFC막으로 주목받고 있다. 본 연구에서는 sulfonated poly(ether ether ketone ketone, sPEEK)막과 Poly(arylene ether sulfone)(PAES)막을 사용해 Nafion 막과 그 특성을 DFAFC 조건에서 비교하였다. 탄화수소계막의 개미산 투과 전류밀도가 $240{\sim}250mA/cm^2$로 불소계인 Nafion 211 막의 $600mA/cm^2$보다 낮았다. sPEEK MEA(Membrane and Electrode Assembly)와 Nafion 211 MEA의 막 저항이 서로 비슷해 I-V 성능도 거의 같았다. 개미산 투과도가 낮은 sPEEK MEA가 Nafion 211 MEA보다 안정함을 보였다.

Study on Synthesis of PAEKs Containing Triazole Units through Click Reaction and Their Properties

  • Wang, Lian-Jun;Li, Jie;Wang, Le-Yong
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제32권9호
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    • pp.3306-3310
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    • 2011
  • A series of novel linear aromatic ether ketone polymers containing triazole units were synthesized by click chemistry and their structures and properties were characterized by FT-IR, $^1H$ NMR, GPC, TGA, DSC and WAXD. The results showed that these polymers exhibited relatively small molecular weights distributions, good thermal stability and solvent-repelling which could have potential applications as engineering thermoplastic.

반응성 기체를 첨가한 저 에너지 이온빔 처리에 의한 고분자와 금속 간의 계면 접착력 증가에 관한 연구 (Enhanced Interfacial Adhesion between Polymers and Metals(Cu) by Low Energy Ion-beam Irradiation with Reactive Gases)

  • 이지석;서용석;김한성;강태진
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2005년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.75-78
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    • 2005
  • Using a low-energy Ar+ ion-beam with and without reactive gases, polymers such as chemically stable poly(ether ether ketone) (PTFE) and poly(ether ether ketone) (PEEK) films were modified to have special surface features. The adhesion strength between the polymers and the copper was significantly improved because of both changes in the surface topography and chemical interactions due to polymer surface functionalization (oxidation and amination). The surface modification altered the failure mode from adhesive failure for the unmodified polymer/Cu interface to cohesive failure for the surface-modified polymer/Cu layer interface..

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Titanium Dioxide Nanoparticles filled Sulfonated Poly(ether ether ketone) Proton Conducting Nanocomposites Membranes for Fuel Cell

  • Kalappa, Prashantha;Hong, Chang-Eui;Kim, Sung-Kwan;Lee, Joong-Hee
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2005년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.87-90
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    • 2005
  • This paper presents an evaluation of the effect of titanium dioxide nanoparticles in sulfonated poly(ether ether ketone) (SPEEK) with sulfonation degree of 57%. A series of inorganic-organic hybrid membranes were prepared with a systematic variation of titanium dioxide nanoparticles content. Their water uptake, methanol permeability and proton conductivity as a function of temperature were investigated. The results obtained show that the inorganic oxide network decreases the proton conductivity and water swelling. It is also found that increase in inorganic oxide content leads to decrease of methanol permeability. In terms of morphology, membranes are homogeneous and exhibit a good adhesion between inorganic domains and the polymer matrix. The properties of the composite membranes are compared with standard nafion membrane.

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Preparation and Characterization of Sulfonated Poly(phthalazinone ether sulfone ketone) (SPPESK)/Silica Hybrid Membranes for Direct Methanol Fuel Cell Applications

  • Kim, Dae-Sik;Shin, Kwang-Ho;Park, Ho-Bum;Lee, Young-Moo
    • Macromolecular Research
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    • 제12권4호
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    • pp.413-421
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    • 2004
  • Sulfonated poly(phthalazinone ether sulfone ketone) (SPPESK) membranes and sol-gel derived SPPESK/silica hybrid membranes have been investigated as potential polymer electrolyte membranes for direct methanol fuel cell (DMFC) applications. In comparison with the SPPESK membrane, the SPPESK/silica membranes exhibited higher water content, improved proton conductivity, and lower methanol permeability. Notably, the silica embedded in the membrane acted as a material for reducing the fraction of free water and as a barrier for methanol transport through the membrane. From the results of proton conductivity and methanol permeability studies, we suggest that the fractions of bound and free water should be optimized to obtain desirable proton conductivities and methanol permeabilities. The highly sulfonated PPESK hybrid membrane (HSP-Si) displayed higher proton conductivity (3.42 ${\times}$ 10$^2$ S/cm) and lower methanol permeability (4.15 ${\times}$ 10$\^$7/ $\textrm{cm}^2$/s) than those of Nafion 117 (2.54 ${\times}$ 10$^2$ S/cm; 2.36 ${\times}$ 10$\^$6/ $\textrm{cm}^2$/s, respectively) at 30$^{\circ}C$. This characteristic of the SPPESK/silica membranes is desirable for future applications related to DMFCs.

SPEEK-Ag 촉진 수송 분리막을 이용한 $C_2,\;C_3$ 계 올레핀/파라핀 분리 (Facilitated Transport Membrane for Ethylene/Ethane and Propylene/Propane Separation)

  • 김지연;이현주;김훈식;정현욱;최대기
    • 청정기술
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    • 제13권1호
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    • pp.79-84
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    • 2007
  • 본 연구에서는 Ag가 포함된 sulfonated poly(ether ether ketone) (SPEEK)를 촉진 수송 분리막으로 사용하여 에틸렌/에탄 그리고 프로필렌/프로판의 분리연구를 수행하였다. SPEEK는 PEEK를 황산과 반응시켜 제조할 수 있는데, 제조 방법에 따라 다양한 설폰화도 (DS)을 나타내었고 약 70시간 반응시켰을 때 0.95의 DS값을 보여주었다. SPEEK의 농도를 변화시켜 제조된 막은 각각 다른 두께로 코팅됨을 SEM으로 확인하였다. SPEEK막에 Ag 염 수용액을 반응시켜 제조한 SPEEK-Ag 막을 이용하여 에틸렌/에탄 그리고 프로필렌/프로판의 분리 실험을 실시한 결과 에틸렌과 프로필렌은 SPEEK 코팅 두께에 따라 $200{\sim}500$의 선택도를 보여 주었고, 투과도는 $5{\sim}50$ GPU값을 보여 주었다. 또한 SPEEK-Ag 촉진 수송막은 막을 제조할 때 사용한 은염의 종류에 따라서도 각기 다른 분리 효율을 나타내었다.

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SPEEK-AgNO3로 이루어진 촉진 수송 분리 막을 사용한 isoprene/n-pentane 혼합물 분리 (Isoprene/n-pentane separation using facilitated transport membranes with SPEEK-AgNO3)

  • 최현우;김동범;김훈식;이창하;최대기
    • 청정기술
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    • 제10권3호
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    • pp.169-176
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    • 2004
  • 촉진 수송 분리 막은 $Ag^+$ 이온과 올레핀 사이에서 ${\pi}$-complexation을 형성하고, 촉진 수송 현상에 의하여 올레핀을 선택적으로 분리한다. 본 연구에서는 Isoprene/n-pentane 분리를 위해 Sulfonated poly(ether ether)ketone (SPEEK)-$AgNO_3$로 이루어진 촉진 수송 분리 막을 제조하여 실험하였다. 이 분리 막은 isoprene의 좋은 선택도와 투과도를 나타내었고 장시간 동안 안정하게 분리 막의 성능을 유지하였다. SPEEK는 다양한 합성 조건에 따라서 degree of sulfonation (DS)가 많은 차이를 나타냈고, 1H NMR spectroscopy를 사용하여 제조된 SPEEK의 DS를 측정하였다. 이렇게 제조된 SPEEK를 이용한 분리 막의 선택도나 투과도와 같은 성능은 SPEEK의 DS에 의해 영향을 받았다. SPEEK의 DS가 높을수록, n-pentane에 대한 isoprene의 선택도는 최대 850 ~ 900까지 증가하였고, 또한 막의 안정성 역시 100시간 이상 유지되었다.

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