Studium fyzikálních a chemických vlastností nových alkalických výměnných membrán

Abstract

This bachelor thesis focuses on the study of the physical and che- mical properties of new alkaline anion exchange membranes (AEM) prepared from PBI and PVBC linear polymers and optionally modified with amine agents (TEA, DEA, TETA). Their morphology was analyzed using SEM and EDX, and electrochemical properties such as membrane resistance and hydrogen crossover were evaluated using PEIS and LSV. The temperature dependence of conductivity was analyzed using the Vogel-Tamman-Fulcher and Arrhenius models, determi- ning free volume parameters, free volume extinction temperatures, and activation energies. The ionic conductivity of these membranes does not yet reach the levels observed in commercially available materials. However, the modifications led to reduced activation energy, demonstrating the potential of these membranes for further development and optimization toward the performance of commercially available materials. 1

Tato bakalářská práce se zabývá studiem fyzikálních a chemických vlastností nových alkalických aniontově-výměnných membrán (AEM) připrave- ných z lineárních polymerů PBI a PVBC a případně modifikovaných aminovými činidly (TEA, DEA, TETA). Byla analyzována jejich morfologie (SEM, EDX) a elektrochemické vlastnosti jako membránový odpor a jejich vodíkové proni- kání (PEIS, LSV). Teplotní závislost vodivosti byla hodnocena pomocí Vogel- Tamman-Fulcherova a Arrheniova modelu, přičemž byly určeny parametry vol- ného objemu, teploty zániku volného objemu a aktivační energie. Ionová vodivost těchto membrán zatím nedosahuje úrovní pozorovaných u komerčně dostupných materiálů. Nicméně, modifikace vedly ke snížení aktivační energie, což ukazuje na potenciál těchto membrán pro další vývoj a optimalizaci směrem k výkonu komerčně dostupných materiálů. 1