Revista de ciencia y tecnología de membranas

Abstracto

Preparación y caracterización de membranas comerciales de tereftalato de polietileno para aplicaciones en pilas de combustible

Abdel-Hady EE, Abdel-Hamed MO y Gomaa MM

Se preparó una membrana de intercambio de protones basada en tereftalato de polietileno (PET) comercial mediante el injerto de estireno sobre películas de PET con radiación UV. Se estudió el efecto del tiempo de irradiación y de las diferentes concentraciones del monómero sobre el grado de injerto (DG). Se descubrió que el DG aumenta linealmente con el aumento del tiempo de irradiación y de la concentración de monómero, alcanzando un máximo en un cierto nivel. También se estudió el efecto de las concentraciones de ácido clorosulfónico sobre la capacidad de intercambio iónico (IEC) y la resistencia a la tracción para encontrar la concentración óptima de ácido clorosulfónico para su uso en el proceso de sulfonación. El rango de IEC, de 0,2 a 0,775 m mol/g, resultante del tratamiento de membranas de PET injertadas y sulfonadas con estireno (PET-g-PSSA) con diferentes niveles de ácido clorosulfónico mostró que el ácido clorosulfónico es una herramienta eficaz para controlar el IEC. El análisis espectroscópico de infrarrojos por transformada de Fourier (FTIR) confirmó el injerto y la sulfonación sobre películas de PET. Además, se utilizó el análisis termogravimétrico para investigar el comportamiento de la película PET original y las membranas PET-g-PSSA. Se encontró que la permeabilidad al metanol y la conductividad de protones de la película PET-g-PSSA con DG 166% eran 1,2×10-8 y 58 m S/cm, respectivamente, mejores que las de la membrana Nafion 212 medidas con los mismos instrumentos bajo las mismas condiciones. Dado que tienen un menor costo, mayor conductividad y menor permeabilidad al metanol, el PET-g-PSSA podría usarse mejor en lugar del Nafion en celdas de combustible de metanol directo.