Influence of polyfurfuryl alcohol (PFA) loading on the properties of Nafion composite membranes

Byly připraveny kompozitní membrány na bázi Nafionu s obsahem furfuryl alkoholu (FA) pomocí in situ kysele katalyzované polymerace s cílem zvýšit iontovou vodivost Nafionu. Byla analyzována funkcionalizace, tepelná stabilita, elektrické vlastnosti a mechanická pevnost kompozitů N115-PFA pomocí Fourierovy infračervené spektroskopie (FTIR), spektroskopie zeslabeného úplného odrazu (ATR), malo- a širokoúhlového rentgenového rozptylu (SAXS/WAXS), termogravimetrické analýzy (TGA), elektrochemické impedanční spektroskopie, dynamické sorpce par (DVS) a dynamické mechanické analýzy (DMA). Množství FA ve výsledných kompozitech pozitivně korelovalo s absorpcí vody (Wu), absorpcí vodní páry (Wvu), iontovou vodivostí a termomechanickou stabilitou. Při malém množství polyfurfurylalkoholu membrány vykazovaly větší Wu a zlepšené iontové a elektrické vlastnosti. Dále se také s rostoucím obsahem PFA postupně zlepšovala termomechanická stabilita. Všechny kompozity měly dobře definovanou teplotu skelného přechodu v DMA, která se po opakovaném vystavení FA zvyšovala. Výsledky celkově ukazují, že vyvinuté kompozitní membrány jsou perspektivní pro palivové články s polymerní membránou (PEM).