Polímeros: Ciência e Tecnologia
https://revistapolimeros.org.br/article/doi/10.4322/polimeros.2013.049
Polímeros: Ciência e Tecnologia
Scientific & Technical Article

Membranas Híbridas com Potencial Uso em Células a Combustível - Parte 2: Nanocompósitos de Poli(Carbonato) Sulfonado

HYBRIDS MEMBRANES OF POLYMER/CLAY FOR FUEL CELL APPLICATIONS. PART 2. SULPHONATED POLY(CARBONATE) NANOCOMPOSITES

Gomes, Ana C. O.; Machado, Isabela M. M.; Ruvolo Filho, Adhemar; Pessan, Luiz A.; Paranhos, Caio M.

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Resumo

Membranas poliméricas condutoras de íons têm sido cada vez mais estudadas para o uso em células a combustível. Entretanto, as membranas poliméricas disponíveis no mercado para este fim apresentam algumas limitações de condições de trabalho. O estudo do poli(carbonato) modificado químicamente para uso como membrana condutora de íons é apresentado neste trabalho, através da obtenção, caracterização e avaliação do desempenho do novo material. A formação de um nanocompósito baseado em sepiolita visou o aumento na resistência mecânica e térmica das membranas obtidas, propriedades, a princípio, prejudicadas pela sulfonação do material. As membranas foram avaliadas por FTIR, DSC, TGA, DMA, inchamento em água, transmissão de vapor de água e resistência à migração iônica. Os resultados obtidos mostraram ser possível atingir um balanço estrutura versus propriedades visando um elevado desempenho das membranas estudadas.

Palavras-chave

Membrana polimérica, Nanocompósito polimérico, Célula a combustível, Eletrólito polimérico

Abstract

Ions conductive polymeric membranes have been studied for use in fuel cell. However, polymeric membranes available in market show some disadvantages. The study of polycarbonate chemically modified for use as ions conductive membranes is presented in this work, trough obtaining, characterizing and evaluation of this new material. The use of nanoclay sepiolite aimed the increase of mechanical and thermical resistance, which can be prejudiced by polymer sulphonation. The membranes were evaluated by FTIR, DSC, TGA, DMA, water swelling, water vapor uptake and ionic migration resistence. The obtained results show the possibility of a good balance between structure and properties, with the aim of a high performance of the studied membranes.

Keywords

Polymeric membrane, nanocomposite, fuel cell, polymeric electrolyte

References

[1] Larminie, J. & Dicks, A. - “Fuel cell systems explained”, John Wiley, Chichester (2003).

[2] O´Hare, R.P., Cha, S.W., Colella, W. & Prinz, F.B. - “Fuel cells Fundamentals” John Wiley, New York (2006).

[3] Perles, C. E. - Polímeros, 18, p.281 (2008).

[4] Savagodo, O. - J. Power Sourc., 127, p. 135 (2004).

[5] Wua, J.; Yuana, X.Z., Martina, J.J., Wanga, H., Zhanga, J., Shena, J., Wua, S. & Meridaa, W. J. - Power Sourc., 184, p.104 (2008).

[6] Ehrenstein, G. W. & Kabelka, J.F. – “Reinforced Plastics” in: Ulman’s Encyclopedia of Industrial Chemistry, Fritz Ullmann (Ed.), V.28, Cap.8, p. 603-612, VCH Publishers, Berlim , (1992).

[7] Genies, C.; Mercier, R.; Sillion, B.; Cornet, N.; Gebel, G. & Pineri, M. - Polymer, 42, p.359 (2001).

[8] Pinto, B.P., Santa Maria, L.C. & Sena M.E. - Mater. Let.,61, p. 2540 (2007).

[9] Pillai, R.T.; Lakshmi, S.M.; Bhattacharya, S. & Varma, I.K. - High Perform. Polym.,18; p. 115 (2006).

[10] Pinto, B. P.; Santa Maria, L. C. & Sena, M. E. - Mat. Let.,61, p.2540 (2007).

[11] Park, C. H.; Lee, C. H.; Guiver, M. D. & Lee, Y.M. - Prog. Polym.Scie.,36, p. 1443 (2011).

[12] Jaafar, J.; Ismaila, A. F.; Matsuuraa, T. & Nagaic, K. - J. Memb. Scie.,382, p. 202 (2011).

[13] Ruiz-Hitzky, E. - J. Mater. Chem., 11, p. 86 (2001).

[14] Rytwo, G; Nır, S.; Margulies, L.; Casal, B.; Merino, J.; Ruiz-Hitzky, E. & Serratosa, J. M. - Clays Clay Miner., 46, p.340 (1998).

[15] Alkan, M.; Tekin, G. & Namli, H. Micropor. Mesopor. Mat., 84, p.75 (2005).

[16] Shu,Y.-C.; Chuang,F.-S.;Tsen,W.-C.; Chow,J.-D.; Gong, C. & Wen, S. J. Appl. Polym. Scie., 107, p.2963 (2008).

[17] Song, J.M.; Shin, J.; Sohn, J. Y. & Chang, Y. Macromol. Res., 20, p. 477 (2012).

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