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Síntesis y caracterización de copolímeros de estireno-acrilato de butilo y estireno-acrilonitrilo como membranas para uso en celdas de combustible
LUANA FRANCISCO VIEIRA
Acceso Abierto
Atribución-NoComercial-SinDerivadas
Maestría en tecnología de polímeros
Las celdas de combustible de intercambio protónico (PEMFC) y las de metanol directo (DMFC) son promisoras para su aplicación en dispositivos portátiles y de transporte. Ambos tipos de celdas, utilizan membranas poliméricas como electrolito. En este trabajo, se presentan los resultados sobre la síntesis y caracterización de copolímeros de estireno-coacrilato de butilo (St:BuA) y estireno-co-acrilonitrilo (St:AN) obtenidos mediante polimerización en masa vía radicales libres. Los materiales obtenidos fueron modificados mediante la sulfonación directa de los copolímeros. La composición molar entre ambos monómeros fue variada para obtener una relación de St:BuA de 90:10, 80:20 y 70:30; y de St:AN de 90:10 y 70:30, mientras que la concentración de agente sulfonante (H2) fue de 50, 100 y 150% mol para los copolímeros de St:BuA. Por otro lado los copolímeros de St:AN fueron sulfonados solamente a las concentraciones mayores (DS = 100 y 150%). Las membranas se prepararon utilizando el método casting y se caracterizaron fisicoquímicamente mediante RMN 1H y RMN 13 C y GPC. La sulfonación de los copolímeros fue confirmada por FTIR y TGA. La influencia del grado de sulfonación (DS) sobre la capacidad de intercambio iónico (IEC) de las membranas fue también evaluada. Los copolímeros presentaron estabilidad térmica cercana a los 350 o C y temperaturas de transición vítrea (T g ) entre 50 o C y 80 o C, según resultados de TGA y DSC, respectivamente. Las membranas con DS entre 20 y 30% presentaron valores de IEC entre 0.83 a 1.18 meq·g , los cuales son superiores al reportado para membranas comerciales de Nafion (0.91meq·g ). Las membranas de St:AN presentaron bajos valores de IEC entre 0.33 meq·g -1 SO 4 -1 y 0.39 meq·g .
2017
Trabajo de grado, maestría
QUÍMICA
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