تهیه، شناسایی و بررسی خواص کوپلی ایمیدهای سولفونه جدید با قابلیت کاربرد در غشاهای پلیمری پیل سوختی

چکیده هدف از انجام این پروژه تهیه شش سری کو پلی ایمید سولفونه جدید با درجه سولفوناسیون کنترل شده جهت استفاده به عنوان غشاهای پلیمری پیل سوختی میباشد. این پلیمرها از طریق واکنش پلی تراکمی یک مرحلهای در دو محیط حلال آلی و مایع یونی دو دیآمین سولفونه به همراه چهار دی آمین غیر سولفونه با 1،4،5،8 نفتالن تترا کربوکسیلیک دیانیدرید - ( ntda ( تهیه شدند. 5،5 دی کلرو بنزوفنون از طریق واکنش جانشینی الکترون دوستی با اسید - برای تهیه این دی آمینهای سولفونه ابتدا با اسیدی کردن 4 5،5 دیکلرو بنزوفنون تهیه میشود و سپس از ترکیب این دی اسید با سدیم – - - سولفوریک دود کننده 4،،، دی سولفونیک اسید 4 هیدروکسید، نمک سدیم آن به نام دیسدیم4،،، دیسولفونات 5،54 دیکلروبنزوفنون ) - - - dcbpds ( تهیه شد. در مرحله بعد، از 5،5 دیکلروبنزوفنون و - - - - - - - طریق واکنش جانشینی هسته دوستی، 5 آمینو فنول و 4 آمینو ا نفتول با دی سدیم 4،،، دیسولفونات 4 اسیدی نمودن محصول به دست آمده، دیآمینهای سولفونه 4 ،،، دی سولفونیک اسید 5،454 بیس) 5 آمینو فنوکسی( بنزوفنون - - - - - ( bapbpds ( و 4 ،،، دیسولفونیک اسید 5،54 بیس) 4 آمینو 8 نفتوکسی( بنزوفنون ) - - - - - banbpds ( تهیه شدند. برای تهیه دی- 5،5 دیکلرو - - - - - آمینهای غیر سولفونه، از طریق واکنش جانشینی هسته دوستی، 5 آمینوفنول و 4 آمینو 8 نفتول در ترکیب با 4 بنزوفنون در حضور کربنات پتاسیم به ترتیب دی آمینهای غیرسولفونه 54،5 بیس) 5 آمینو فنوکسی( بنزوفنون) - - - bapbp - ( و 54،5 بیس) 4 آمینو 8 نفتوکسی( بنزوفنون ) - - - banbp ( تهیه شدند. منومرها با روشهای طیف سنجی ft-ir و h-nmr و تجزیه عنصری شناسایی و ساختار آنها تایید شد. شش سری کو پلی ایمید سولفونه از واکنش پلیتراکمی منومرهای 4 ،،، دی سولفونیک اسید 5،54 بیس ) 5 آمینو فنوکسی( - - - - - بنزوفنون ) bapbpds 5،5 بیس ) 4 آمینو 8 نفتوکسی( بنزوفنون ) - - - - - ( و 4 ،،، دیسولفونیک اسید 4 banbpds ( به عنوان دیآمین- های سولفونه 4 و 5،5 اکسی دیآنیلین ) - oda 1،8 دیآمینو ،، 3 دیاکسا اکتان ) - - ،) dado 54،5 بیس ) 5 آمینو فنوکسی( - - - ،) بنزوفنون ) bapbp ( و 54،5 بیس ) 4 آمینو 8 نفتوکسی( بنزوفنون ) - - - - banbp ( به عنوان دی آمینهای غیر سولفونه در واکنش با 1،4،5،8 نفتالن تترا کربوکسیلیک دیانیدرید ) - ntda ( با درجه سولفوناسیون مختلف از 54 تا 14 درصد تهیه شدند. ساختار کوپلیمرها با روشهای طیف سنجی ft-ir و h-nmr شناسایی و تایید شد و خواص آنها با دستگاههای tga ، dmta ، dsc ، xrd ، gpc ، tensile ، sem و سایر روشها مورد شناسایی قرار گرفت. خواص فیزیکی پلیمرها شامل گرانروی، جرم مولکولی، حلالیت، ظرفیت تبادل یون، پایداری و رفتار گرمایی، جذب آب، پایداری هیدرولیتیکی، استحکام مکانیکی و ریخت شناسی بررسی شد. درنهایت منحنی پلاریزاسیون آنها به عنوان معیاری از کارایی غشا در پیل سوختی تهیه شد. با توجه به ارزیابی خصوصیات کوپلیایمیدهای سولفونه به نظر میرسد که این پلیمرها شرایط لازم جهت استفاده به عنوان غشای پیل سوختی را داشته باشند