DSpace Repository

Development of sulfonated poly(ether ketone ether sulfone) (S-PEKES) as proton exchange membrane (PEM) for using in direct methanol fuel cell (DMFC)

Show simple item record

dc.contributor.advisor Anuvat Sirivat
dc.contributor.author Sairung Changkhamchom
dc.contributor.other Chulalongkorn University. The Petroleum and Petrochemical College
dc.date.accessioned 2021-09-06T06:21:43Z
dc.date.available 2021-09-06T06:21:43Z
dc.date.issued 2013
dc.identifier.uri http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/75423
dc.description Thesis (Ph.D)--Chulalongkorn University, 2013 en_US
dc.description.abstract Poly(ether ketone ether sulfone) (PEKES),was synthesized by nucleophilic aromatic substitution polycondensation between bisphenol S and 4,4'-difluoro-benzophenone (system A), and between bisphenol S and 4,4'-dichlorobenzophenone (system B). Properties of both post-sulfonated polymers are compared with those of a commercial PEEK 150XF from Victrex and Nafion 117. Advantages of the synthesized PEKES is the better solubility of PEKES in H₂SO₄ relative to PEEK 150XF which results in higher sulfonation degrees, the carbonyl groups (-C=O) and the sulfone groups (-SO₂-) in polymer backbone, which promote the chain stiffness and thermal stability. The sulfonated polymer samples were characterized by FTIR, ¹H-NMR, TGA, and LCR meter, and the degree of sulfonation (DS) was determined. The ion exchange capacity (IEC), the water uptake (%), the dielectric permittivity (έ), and the electrical conductivity increase monotonically with increasing DS. The proton conductivity values of S-PEKES of the highest DS are comparable with that of Nafion 1 17. The methanol, mechanical and oxidative stabilities of S-PEKES and S-PEEK 150XF membranes are relatively higher than those of Nafion 117. Furthermore, the composite proton exchange membranes based on S-PEKES incorporated various types of zeolite such as molecular sieve 3A, 4A, 5A, and ZSM-5 were developed for using as proton exchange membrane.
dc.description.abstractalternative พอลิอีเทอร์คีโทนอีเทอร์ซัลโฟน (PEKES) ได้ถูกสังเคราะห์ขึ้นจากปฏิกิริยา nucleophilic aromatic substitution polycondensation ระหว่าง bisphenol S และ 4,4'-difluoro-benzophenone (ระบบ A) และระหว่าง bisphenol S และ 4,4'-dichlorobenzophenone (ระบบ B) คุณสมบัติของพอลิเมอร์ภายหลังทำปฏิกิริยาซัลโฟเนชันแล้วจะถูกวิเคราะห์เปรียบเทียบกับพอลิอีเทอร์อีเทอร์คีโตน (PEEK 150XF) และแนฟิออน (Nafion 117) ที่มีขายในท้องตลาด คุณประโยชน์ของ PEKES ที่เหนือกว่า PEEK 150XF คือสามารถละลายในกรดซัลฟิวริกได้ดีกว่า ซึ่งทำให้หมู่ซัลโฟนิกเข้าไปติดที่สายโซ่พอลิเมอร์ได้ง่ายและเพิ่มขึ้น หมู่คาร์บอนิลและซัลโฟนที่อยู่ในสายโซ่พอลิเมอร์จะทำให้สายโซ่พอลิเมอร์มีความแข็งและมีความเสถียรต่อเชิงความร้อน พอลิเมอร์ที่ผ่านกระบวนการซัลโฟเนชันแล้วจะถูกวิเคราะห์ด้วยเทคนิค FTIR, ¹H-NMR, TGA, และ LCR meter ระดับการยึดติดของหมู่ซัลโฟนิก (Degree of sulfonation, DS) และค่าการแลกเปลี่ยนอิออน (Ion Exchange Capacity, IEC) และค่าการดูดซับน้ำ (Water uptake %) และค่า dielectric permittivity (έ) มีค่าเพิ่มขึ้นเมื่อจำนวนหมู่ซัลโฟนิกที่ยึดเกาะสายโซ่มีมากขึ้น ค่าการนำโปรตอนของ SPEKES ที่มีค่า DS สูงสุดมีค่าใกล้เคียงกันกับค่าของ Nafion 117 ส่วนค่าความทนทานต่อเมทานอล เสถียรภาพเชิงกลและเชิงความร้อนก็มีค่าสูงกว่า Nafion 117 อีกด้วย นอกจากนี้ในงานวิจัยของเราได้มีการพัฒนาคอมพอสิทเมมเบรนจาก S-PEKES ที่ทำการเติมสารซีโอไลท์หลายชนิด เช่น molecular sieve 3A, 4A, 5A และ ZSM-5 เพื่อนำมาเป็นเยื่อแลกเปลี่ยนโปรตอนด้วย
dc.language.iso en en_US
dc.publisher Chulalongkorn University en_US
dc.relation.uri http://doi.org/10.14457/CU.the.2013.2045
dc.rights Chulalongkorn University en_US
dc.subject Methanol as fuel
dc.subject Polyethers
dc.subject เชื้อเพลิงเมทานอล
dc.subject โพลิอีเทอร์
dc.title Development of sulfonated poly(ether ketone ether sulfone) (S-PEKES) as proton exchange membrane (PEM) for using in direct methanol fuel cell (DMFC) en_US
dc.title.alternative การพัฒนาพอลีอีเทอร์คีโตนอีเทอร์ซัลโฟนที่ผ่านกระบวนการซัลโฟเนชั่นแล้วเพื่อเป็นเยื่อแลกเปลี่ยนโปรตอนสำหรับใช้งานในเซลล์เชื้อเพลิงแบบเมทานอลโดยตรง en_US
dc.type Thesis en_US
dc.degree.name Doctor of Philosophy en_US
dc.degree.level Doctoral Degree en_US
dc.degree.discipline Polymer Science en_US
dc.degree.grantor Chulalongkorn University en_US
dc.email.advisor Anuvat.S@Chula.ac.th
dc.identifier.DOI 10.14457/CU.the.2013.2045


Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record