Clean Technology (청정기술)

The Korean Society of Clean Technology (한국청정기술학회)
권호 표지

Preparation of Polypropylene Grafted Polystyrene Sulfonic Acid Membranes for DMFCs in Supercritical CO2

초임계 이산화탄소 함침을 이용한 연료전지용 폴리스타이렌/폴리프로필렌 복합막의 제조

  • Byun, Jungyeon (School of Chemical and Biological Engineering & Institute of Chemical Processes, Seoul National University) ;
  • Sauk, Junho (School of Chemical and Biological Engineering & Institute of Chemical Processes, Seoul National University) ;
  • Synn, Wookyun (School of Chemical and Biological Engineering & Institute of Chemical Processes, Seoul National University) ;
  • Kim, Hwayong (School of Chemical and Biological Engineering & Institute of Chemical Processes, Seoul National University)
  • 변정연 (서울대학교 공과대학 화학생물공학부) ;
  • 석준호 (서울대학교 공과대학 화학생물공학부) ;
  • 신우균 (서울대학교 공과대학 화학생물공학부) ;
  • 김화용 (서울대학교 공과대학 화학생물공학부)
  • Received : 2005.07.25
  • Accepted : 2005.08.16
  • Published : 2005.09.01
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Abstract

The composite membranes were made by grafting using supercritical carbon dioxide (scCO2) impregnation and polymerization procedures. The membranes were synthesized by changing amount of monomer. The polypropylene grafted polystyrene sulfonic acid (PP-g-pssa) membranes were characterized with various methods. The morphology and structure of PP-g-pssa membranes were analyzed with scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive spectrometer (EDS). As amount of monomer was increased, ion conductivity, cell performance was increased and methanol permeability was decreased. However PP-g-pssa membranes with 1.5g monomer and over had similar values of methanol permeability, ion conductivity and cell performance.

초임게 이산화탄소를 용매 및 팽윤제로 사용하여 함침 및 라디칼 중합으로 폴리프로필렌막에 스타이렌(styrene)을 그래프팅 시켰다. 모노머인 스타이렌의 양을 변수로 조절해가면서 막을 제조하였다. 초임계 함침, 중합 공정을 통해 만들어진 술폰화된 폴리스타이렌을 그래프팅한 폴리프로필렌 막 (PP-g-pssa)을 다양한 방범으로 특성화하였다. SEM과 EDS을 통하여 그래프팅 막의 표면 및 구조, 술폰화 여부를 분석하였다. 모노머의 양이 증가할수록 메탄올 투과도는 감소하고 이온 전도도와 전지 성능은 증가하다가, 스타이렌 모노머의 양이 1.5 g이상에서 제조된 막의 메탄올 투과도, 이온 전도도 및 전지 성능은 거의 유사한 값을 보였다.

Keywords