Journal de la science et de la technologie des membranes

Abstrait

Préparation et caractérisation d'une membrane commerciale en polyéthylène téréphtalate pour les applications de piles à combustible

Abdel-Hady EE, Abdel-Hamed MO et Gomaa MM

Une membrane échangeuse de protons à base de polyéthylène téréphtalate (PET) commerciale a été préparée par greffage de styrène par rayonnement UV sur des films PET. L'effet du temps d'irradiation et de différentes concentrations du monomère sur le degré de greffage (DG) a été étudié. Il a été constaté que le DG augmente linéairement avec l'augmentation du temps d'irradiation et de la concentration en monomère, atteignant un maximum à un certain niveau. L'effet des concentrations d'acide chlorosulfonique sur la capacité d'échange d'ions (IEC) et la résistance à la traction a également été étudié pour trouver la concentration optimale d'acide chlorosulfonique à utiliser dans le processus de sulfonation. La plage d'IEC, de 0,2 à 0,775 m mol/g, résultant du traitement de membranes PET greffées et sulfonées au styrène (PET-g-PSSA) avec différents niveaux d'acide chlorosulfonique a montré que l'acide chlorosulfonique est un outil efficace pour contrôler l'IEC. L'analyse spectroscopique infrarouge à transformée de Fourier (FTIR) a confirmé le greffage et la sulfonation sur les films PET. De plus, une analyse thermogravimétrique a été utilisée pour étudier le comportement du film PET original et des membranes PET-g-PSSA. La perméabilité au méthanol et la conductivité protonique du film PET-g-PSSA avec DG 166 % se sont avérées être respectivement de 1,2 × 10-8 et 58 m S/cm, meilleures que celles de la membrane Nafion 212 mesurées avec les mêmes instruments dans les mêmes conditions. Étant donné leur coût inférieur, leur conductivité plus élevée et leur perméabilité au méthanol plus faible, le PET-g-PSSA pourrait être mieux utilisé à la place du Nafion dans les piles à combustible à méthanol direct.