| Περίληψη: | Αντικείμενο αυτής της εργασίας είναι η ανάπτυξη αρωματικών πολυαιθέρων που φέρουν πολικές ομάδες. Τα πολυμερή αυτά έχουν την ιδιότητα να προσροφούν φωσφορικό οξύ και έτσι μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως πολυμερικοί ηλεκτρολύτες σε κελιά καυσίμου. Με βάση προηγούμενη εμπειρία του εργαστηρίου, συντέθηκαν συμπολυμερή που φέρουν μονάδες πυριδίνης (υποκατεστημένης στις θέσεις 2 και 6) στην κύρια αλυσίδα καθώς και αλλυλικές ομάδες. Τα συμπολυμερή αυτά παρουσιάζουν εξαιρετικές μηχανικές ιδιότητες καθώς και πολύ υψηλά ποσοστά εμποτισμού σε φωσφορικό οξύ. Ακόμα επιπλέον σταθεροποίηση αυτών των δομών είναι εφικτή, με την διασύνδεση μέσω των πλευρικών διπλών δεσμών, κατά τη διάρκεια του εμποτισμού των μεμβρανών με φωσφορικό οξύ. Αυτές οι μεμβράνες δοκιμάστηκαν σε μοναδιαία κυψελίδα καυσίμου και παρουσιάζουν υψηλές αποδόσεις, συγκρίσιμες με εμπορικά διαθέσιμες μεμβράνες.
Ακολουθώντας το ίδιο μοτίβο, δηλαδή των αρωματικών πολυαιθέρων που φέρουν πολικές ομάδες, έγιναν προσπάθειες για την ανάπτυξη νέων πολυμερών που βασίζονται στον κινολινικό δακτύλιο. Αρχικά συντέθηκε το μόριο της 2-πενταφθοροφαινυλο-4-φαινυλο-6-(4-υδροξυφαινυλο)κινολίνης, το οποίο φέρει δύο δραστικές ομάδες, μια ομάδα φαινόλης και μία ομάδα υπερφθοριομένου φαινυλίου. Το μόριο αυτό μπορεί παρουσία βάσης να αυτοπολυμεριστεί δρώντας ως Α,Β διδραστικό μονομερές. Έγινε συστηματική προσπάθεια βελτιστοποίησης των συνθηκών πολυμερισμού, με αποτέλεσμα την επίτευξη ικανοποιητικών μοριακών βαρών.
Τέλος, έγιναν προσπάθειες περαιτέρω σταθεροποίησης των δομών που βασίζονται στην κινολίνη, μέσω διασύνδεσης των πολυμερικών αλυσίδων. Για να επιτευχθεί αυτό αναπτύχθηκε μία νέα μεθοδολογία διασύνδεσης μέσω πυρηνόφιλης αρωματικής υποκατάστασης του υπερφθοριωμένου δακτυλίου. Ώς διασυνδετές χρησιμοποιήθηκαν τόσο μονομερή της 2,6-δι(4-υδροξυφαινυλο)πυριδίνης όσο και ολιγομερή πυριδίνης-σουλφόνης. Τα διασυνδεδεμένα αυτά πολυμερή και οι μεμβράνες που παρασκευάσθηκαν από αυτά, χαρακτηρίστηκαν όσον αφορά στη θερμική τους σταθερότητα, την ικανότητα εμποτισμού τους σε φωσφορικό οξύ και το ποσοστό μεταβολής των διαστάσεών τους κατά τον εμποτισμό. Ορισμένες απ’ αυτές τις μεμβράνες δοκιμάστηκαν σε μοναδιαία κυψελίδα και παρουσιάζουν εξαιρετικές αγωγιμότητες.
|
|---|
