Yakıt hücrelerinde kullanılmak üzere polivinil alkol bazlı kompozit membran sentezi
Synthesis of polyvinyl alcohol based composite membrane for fuel cells
- Tez No: 233850
- Danışmanlar: PROF. DR. İRFAN AR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: PEM, PEMYH, membran sentezi, PEM, PEMFC, membrane synthesis, Polyvinyl Alcohol based membrane
- Yıl: 2008
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 118
Özet
Membran, Proton Değiştirici Membran Yakıt Hücrelerinin (Proton Değiştiren Membran Yakıt Hücresi - PEMYH) performansını etkileyen en önemli bileşenidir. Bu nedenle, membranların düşük maliyete, yüksek proton iletkenliğine, mekanik dayanıklılığa, kimyasal ve ısıl kararlılığa sahip olması önemlidir.PEMYH' de en yaygın olarak kullanılan membran, perfluro sülfonik asit (örneğin: Nafyon) membrandır. Nafyonun proton iletkenliği 0,1 S/cm'dir. Ancak, Nafyon yüksek sıcaklıkta proton iletkenliğini kaybetmektedir. Bu nedenle, yüksek sıcaklıkta yüksek proton iletkenliğine, fiziksel ve kimyasal kararlılığa sahip membran sentezi hedeflenmiştir. Sülfosüksinik Asit (SSA), Polietilen Glikol (PEG) ve Titanyum dioksit (TiO2) gibi farklı katkılar kullanılarak Polivinil Alkol (PVA) bazlı membranlar sentezlenmiştir. Membran sentezinden sonra FT-IR, su tutma kapasitesi, iyon değişim kapasitesi (IEC) ve elektrokimyasal empedans ölçümleri gibi karakterizasyon deneyleri gerçekleştirilmiştir. Bu karaterizasyon deneylerine göre, % 10 TiO2 içeren membranın proton iletkenlik değerlerinin daha uygulanabilir olduğu tespit edilmiştir. SSA-10TiO2 içeren PVA bazlı membranlar kendi aralarında değerlendirildiğinde, % 100 nemlilikte 20SSA-10TiO2 membranın proton iletkenliğinin 0,0025 S/cm (25°C) ile en yüksek olduğu görülmüştür. Sıcaklık arttıkça proton iletkenliği azalmıştır ve 20SSA-10TiO2 membranın 80°C'de proton iletkenliği 0,00032 S/cm'e düşmüştür. Bunlara ilave olarak bu membranın iyon değişim kapasitesi 9,64 meq/g olarak bulunmuştur. Sentezlenen membranların karakterizasyon deneyleri sonuçları, bu membranların Proton Değiştiren membranlı yakıt hücrelerinde kullanılabileceğini göstermiştir.
Özet (Çeviri)
Membrane is the most important and effective component on the performance of Proton Exchange Membrane Fuel Cells (PEMFC). Membrane must have some properties such as high proton conductivity, mechanical stability, ability to withstand the high temperatures, low cost and chemically inert in order to fuel cell operate efficiently.The most widely used membranes are perfluoro sulphonic acid membranes such as Nafion. Proton conductivity of Nafion membranes is 0,1 S/cm. But, it loses its proton conductivity at high temperatures. Therefore, in this work, PVA based composite membranes were synthesized in order to provide that the membrane has high proton conductivity with more robust physical and chemical characteristics. Polyvinyl alcohol based composite membranes were synthesized by using different additives such as SSA/PEG/TiO2. After membranes were synthesized, some characterization tests such as; FT-IR, TGA-DSC, capacity of water uptake, ion exchange capacity (IEC) and electrochemical impedance measurements (EIM) were performed. According to characterization results, SSA-10TiO2 PVA based membranes show better properties. The highest proton conductivity values were obtained for the 20SSA-10TiO2 membranes under the experimental conditions of 25 ºC at 100 % relative humidity. These values are 0,0025 S/cm. Proton conductivity values are decreased, when temperature is increased and 20SSA-10TiO2 membranes proton conductivity is decreased in 0,00032 S/cm at 80°C. In addition to these, IEC of this membrane is found as 9,64 meq/g. The results of the characterization tests show that synthesized membranes can be used in polimer electrolit membrane fuel cells.
Benzer Tezler
- Yakıt hücrelerinde kullanmak üzere yüksek sıcaklığa dayanıklı kompozit membran sentezi
Synthesis of high temperature resistant membrane for the fuel cells
ALPAY ŞAHİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
Kimya MühendisliğiGazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İRFAN AR
- Poli(vinil alkol) (PVA) bazlı membranların yakıt hücrelerine uygulanabilirliğinin incelenmesi
Investigation of application of poli(vinyl alcohol) (PVA) based membranes to fuel cells
BURCU GÖZÜTOK
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
Kimya MühendisliğiGazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MUZAFFER BALBAŞI
- Yakıt hücrelerinde kullanmak üzere nanokompozit membran sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of nano composite membrane for the fuel cells
ALPAY ŞAHİN
Doktora
Türkçe
2013
Kimya MühendisliğiGazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İRFAN AR
- Development of a gas sensing nanofibrous membrane for asthma detection
Astım hastalığının tayini için gaz algılayıcı nanolifli membran geliştirilmesi
ARİ HAKGÖR
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELİN HANİFE ERYÜRÜK
- Enerji, optik sensör ve aktif gıda paketleme alanlarında kullanılmak üzere yüzeyi işlevselleştirilmiş floresans karbon noktaların geliştirilmesi
Development of surface functionalized fluorescence carbon dots for use in energy, optical sensor, and active food packaging areas
MELİS ÖZGE ALAŞ
Doktora
Türkçe
2022
Kimya MühendisliğiMersin ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. RÜKAN GENÇ ALTÜRK