سنتز و شناسایی غشاهای جدید مبادله کننده پروتون بر پایه پلی بنزایمیدازول های سولفونه شده جهت کاربرد در پیل های سوختی پلیمری

در قسمت اول این پروژه، یک سری پلی بنزایمیدازول حاوی گروه پیریدینی و یک سری دیگر حاوی گروه فنلی، طی پلیمری شدن تراکمی مونومر تترا آمین 4،4- اکسی بیس (بنزن- 1، 2- دی-آمین ) با دی اسیدهای پیریدین 2،6-دی کربوکسیلیک و 5-هیدروکسی ایزوفتالیک اسید سنتز شد، که پلی بنزایمیدازول حاصل از دی اسید فنلی میزان هدایت بیشتری نسبت به پلی بنزایمیدازول حاوی گروه پیریدینی داشت. بررسی ها نشان داد که این امر به دلیل قرار گرفتن گروه های فسفونیک اسید، روی حلقه بنزایمیدازولی فعال حاوی گروه فنلی بوده که به صورت پیوند کووالانسی روی حلقه دی اسید قرار گرفته است. در ادامه پروژه هیدروژن گروه فنلی و هیدروژن گروه بنزایمیدازولی توسط سدیم هیدرید جدا شد و با مونومر 3،3-دی سولفونه-4،4-دی کلرو فنیل سولفون واکنش داده و به صورت گروه آویزان روی زنجیره پلیمری قرار گرفت. تمامی مواد سنتز شده به صورت مرحله به مرحله توسط آنالیزهای ft-ir، 1h-nmr، آنالیز عنصری و آنالیز حرارتی (tga) شناسایی گردیدند. بررسی های بیشتر نشان داد که این گروه های سولفونه آویزان توانایی هدایت پروتون در غشاهای تبادل یونی را افزایش می دهند. اندازه گیری ها نشان داد که هدایت پروتونی در این غشاء به دلیل تجمع گروه های سولفونه و فسفونیک اسید روی ساختار پلیمر نسبت به گونه های مشابه بسیار بیشتر بوده است. در قسمت دوم این پروژه، دی آمین سنتز شده حاوی گروه های بنزایمیدازولی را با دی انیدریدهای متفاوت واکنش داده و پلی( بنزایمیدازول-ایمید)های جدیدی تهیه شدند که از هدایت خوبی برخوردار بوده وجهت افزایش هدایت در این پلیمرها هیدروژن-های بنزایمیدازولی با سدیم هیدرید جدا شد و با سولتون وارد واکنش شد. به این طریق نوع دیگری از گروه های آویزان سولفونه روی زنجیره پلیمری قرار گرفت که این خود باعث افزایش هدایت غشاء تا حد هدایت نفیون گردید. این کوپلیمرها با روش های شناسایی از قبیل ft-ir، 1h-nmr، آنالیز عنصری، آنالیز حرارتی (tga) مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت.