Development of sPEEK/ TiSi04 and sPEEK/ sulfonatedTiSi04 nanocomposite membranes for applications in Direct Methanol Fuel Cells
Doğru metanol yakıt hücrelerinde uygulamalar için sPEEK/ TiSi04 ve sPEEK/sülfonlamış tisio4 nanokomposit membranların geliştirilmesi
- Tez No: 599432
- Danışmanlar: PROF. DR. SÜLEYMAN KAYTAKOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Doğru metanol yakıt hücresi, Nanokompozit membranlar, İnorganik oksit, Sülfonasyon derecesi, Proton iletkenliği, DMFCs, Nanocomposite membranes, Inorganic oxide, Degree of sulfonation, Proton conductivity
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Anadolu Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 118
Özet
Şu an itibariyle, birçok araştırmacı dikkatlerini daha düşük maliyetli PEEK'e, bir alternatif olarak ortaya çıkan bir polimer olarak odakladılar. Bu çalışma, yüksek su alımı, proton iletkenliği ve iyi DMFC performanslarına sahip sPEEK/TiSiO4 (x1-x3) ve sPEEK/sülfonlanmış TiSiO4 (y1-y3) nanokompozit membranları geliştirmeyi ve üretmeyi amaçlanmaktadır. Baz polimer olarak PEEK, poli (eter eter keton) seçildi ve %53 dereceli bir sülfonasyon ile sPEEK polimeri oluşturmak için 35°C'de 18 saat süreyle sülfonasyon sonrası tekniği ile aktive edilmektedir. Bir FTIR ve XRD analizleri, PEEK'in sülfonatını ve yeni polimerin armofor doğasını doğruladı. Ayrıca FTIR'den saf ve modifiye edilmiş TiSiO4 dolgu maddelerinde titanya ve silis oksitlerin bazı etkileşimlerini de ortaya çıkardı. %53 DS değerine sahip saf sPEEK, tüm sıcaklık aralığında en düşük proton iletkenlik değerlerini göstermiştir. x2 ve y3 membranları su alımında ve 80ºC'deki iletkenlikte önemli artışlar göstermiştir. 80°C'de, y3, 49.14mW/ cm2' lik bir zirve güç yoğunluğuna ulaşırken, x2 membranı, sadece 29.21mW/cm2' ye ulaştı. Bu sonuçlar, DMFC' nin modifiye edilmiş membranlarla performansında bir gelişme olduğunu ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
As of now, many researchers have focused their attention on the less expensive PEEK, a polymer that is emerging as a promising alternative with low cost. This current work aims at developing and fabricating sPEEK/TiSiO4 (x1-x3) and sPEEK/ sulfonated-TiSiO4 (y1-y3) nanocomposite membranes with high water uptake, proton conductivity and good DMFC performances at a much lower cost as compared to the Nafion membranes. PEEK, poly (ether ether ketone) was chosen as the base polymer and it was activated by the post sulfonation technique for 18h at 35ºC to form sPEEK polymer with a 53% degree of sulfonation. An FTIR and XRD analyses confirmed the sulfonation of PEEK and the armophous nature of the new polymer. Furthermore the FTIR also revealed some interaction of the titania and silica oxides in the pure and modified TiSiO4 fillers. The pure sPEEK with a 53% DS exhibited the lowest proton conductivity values over the entire temperature range. The x2 and y3 membranes showed significant increases in water uptake and conductivity at 80 ºC. At 80 ºC, the y3 attained a peak power density of 49.14mW/cm2 whereas the x2 membrane attained only 29.21mW/cm2. These results reveal an enhancement in the performance of the DMFC with the modified membranes.
Benzer Tezler
- Development of organic-inorganic composite membranes for fuel cell applications
Yakıt pili uygulamaları için organik-inorganik kompozit membran geliştirilmesi
HÜLYA ERDENER
Yüksek Lisans
İngilizce
2007
EnerjiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURCAN BAÇ
PROF. DR. HAYRETTİN YÜCEL
- SPEEK/KİTOSAN/IL kompozit yapılarının 1)PEM yakıt hücrelerinde proton değişim membran olarak kullanımı 2)müreksit adsorpsiyonunda kullanımı
The use of SPEEK/KİTOSAN/IL composite structures as 1)proton exchange membrane in PEM fuel cells 2)murexide adsorbent
FATİH BAYIROĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Kimya MühendisliğiYalova ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MESUT YILMAZOĞLU
- İnorganik/organik hibrit proton değişim membranlarının doğrudan metanol yakıt hücreleri (DMYH) için geliştirilmesi
Development of inorganic/organic hybride proton exchange membranes for direct methanol fuel cells (DMFC)
MERT GÜLCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Kimya Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HÜSEYİN DELİGÖZ
- Development and investigation of slurry electrodes, novel materials and membranes for tubular vanadium redox batteries
Tübüler vanadyum redoks akiş bataryalari i̇çi̇n bulamaç elektrot, yeni̇ materyal ve membranlarin araştirma ve geli̇şti̇rmesi̇
KORCAN PERÇİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
EnerjiHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET RIFAT ÖZDURAL
- Development and characterization of composite proton exchange membranes for fuel cell applications
Yakıt pili uygulamaları için kompozit proton değişim membranları geliştirilmesi ve karakterizasyonu
R. GÜLTEKİN AKAY
Doktora
İngilizce
2008
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURCAN BAÇ