Please use this identifier to cite or link to this item: http://ena.lp.edu.ua:8080/handle/ntb/46512
Title: Proton Conductive Organic-Inorganic Nanocomposite Membranes Derived by Sol-Gel Method
Other Titles: Протонопровідні органо-неорганічні нанокомпозитні мембрани, одержані Золь-Гель методом
Authors: Zhyhailo, Mariia
Demchyna, Oksana
Rymsha, Khrystyna
Yevchuk, Iryna
Rachiy, Bogdan
Affiliation: L. M. Lytvynenko Institute of Physical Organic Chemistry and Coal Chemistry of NAS of Ukraine
Vasyl Stefanyk Precarpathian National University
Bibliographic description (Ukraine): Proton Conductive Organic-Inorganic Nanocomposite Membranes Derived by Sol-Gel Method / Mariia Zhyhailo, Oksana Demchyna, Khrystyna Rymsha, Iryna Yevchuk, Bogdan Rachiy // Chemistry & Chemical Technology. — Lviv : Lviv Politechnic Publishing House, 2019. — Vol 13. — No 4. — P. 436–443.
Bibliographic description (International): Proton Conductive Organic-Inorganic Nanocomposite Membranes Derived by Sol-Gel Method / Mariia Zhyhailo, Oksana Demchyna, Khrystyna Rymsha, Iryna Yevchuk, Bogdan Rachiy // Chemistry & Chemical Technology. — Lviv : Lviv Politechnic Publishing House, 2019. — Vol 13. — No 4. — P. 436–443.
Is part of: Chemistry & Chemical Technology, 4 (13), 2019
Issue: 4
Issue Date: 28-Feb-2019
Publisher: Видавництво Львівської політехніки
Lviv Politechnic Publishing House
Place of the edition/event: Львів
Lviv
Keywords: протонна провідність
органонеорганічна мембрана
УФ-затвердження
золь-гель процес
акрилат
3-метакрилоксипропілтриметоксисилан
proton conductivity
organic-inorganic membrane
UV-curing
sol-gel process
acrylate
3-methacryloxypropyltrimethoxysilane
Number of pages: 8
Page range: 436-443
Start page: 436
End page: 443
Abstract: На основі акрилових мономерів та кремнеземної неорганічної складової, сформованої у результаті золь-гель перетворення прекурсора - 3-метакрилоксипропілтриметоксисилану (МАПТМС), синтезовано протонопровідні органо-неорганічні нанокомпозитні мембрани. Методом лазерної інтерферометрії досліджено кінетику полімеризації in situ. Встановлено водопоглинання мембран і набрякання їх у метанолі, виміряно контактні кути змочування, що дало змогу розрахувати вільну поверхневу енергію мембран та її складові. Досліджено протонну провідність мембран за різних температур, оцінено енергію активації протонної провідності. Одержані гібридні мембрани демонструють високу протонну провідність, що дає можливість використовувати їх у паливних комірках.
Proton conductive organic-inorganic membranes were synthesized based on acrylic monomers and silica inorganic component, derived as a result of sol-gel transformation of precursor – 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane (MAPTMS). Kinetics of polymerization in situ was investigated by laser interferometry. Membranes characterization includes water and methanol uptake, contact angle and proton conductivity at different temperatures. Activation energy values for proton conductivity in prepared membranes were evaluated. The obtained hybrid membranes demonstrated high proton conductivity making themattractive for the use in fuel cells.
URI: http://ena.lp.edu.ua:8080/handle/ntb/46512
Copyright owner: © Національний університет „Львівська політехніка“, 2019
© Zhyhailo M., Demchyna O., Rymsha K., Yevchuk I., Rachiy B., 2019
URL for reference material: https://doi.org/10.1039/c2py20106b
https://doi.org/10.1039/b808149m
https://doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2008.07.002
https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2009.12.054
https://doi.org/10.1021/ma101247c
https://doi.org/10.1002/1615-6854(200107)1:2<133::AIDFUCE133>
https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2010.11.001
https://doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2011.06.001
https://doi.org/10.1016/j.memsci.2006.06.031
https://doi.org/10.1149/1.2044333
https://doi.org/10.1149/1.1391198
https://doi.org/10.1016/j.jiec.2014.04.030
https://doi.org/10.1163/1568554053148735
https://doi.org/10.1016/j.tsf.2013.05.121
https://doi.org/10.1007/s10853-015-9654-0
https://doi.org/10.1016/j.polymer.2017.05.065
https://doi.org/10.23939/chcht12.01.058
https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2011.07.015
https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2015.11.021
https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2015.10.145
https://doi.org/10.1023/B:JSST.0000047969.56298.d7
https://doi.org/10.1021/cm950192a
https://doi.org/10.3866/PKU.WHXB20010906
https://doi.org/10.1149/1.1862472
https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2009.04.040
References (Ukraine): 1. Liu Y.-L.: Polym. Chem., 2012, 3, 1373. https://doi.org/10.1039/c2py20106b
2. Devanathan R.: Energy Environ. Sci., 2008, 1, 101. https://doi.org/10.1039/b808149m
3. Xu T., Wu D., Wu L.: Prog. Polym. Sci., 2008, 33, 894. https://doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2008.07.002
4. Ahmad H., Kamarudin S., Hasran U. et al.: Int. J. Hydrogen Energy, 2010, 35, 2160. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2009.12.054
5. Elabd Y., Hickner M.:Macromolecules, 2011, 44, 1. https://doi.org/10.1021/ma101247c
6. Tarasevych M., Kuzov A.: Int. Sci. J. for Alternative Energy and Ecology, 2010, 7, 86.
7. Aricò A., Srinivasan S., Antonucci V.: Fuel Cells, 2001, 1, 133. https://doi.org/10.1002/1615-6854(200107)1:2<133::AIDFUCE133> 3.0.CO;2-5
8. Silva V., Mendes A., Madeira L. et al.: Advances in Fuel Cells, 2005, 24 p.
9. Dupuis A.: Prog. Mater. Sci., 2011, 56, 289. https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2010.11.001
10. Park C., Lee C., Guiver M. et al.: Prog. Polym. Sci., 2011, 36, 1443. https://doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2011.06.001
11. Liang Z., Zhao T., Prabhuram J.: J. Membr. Sci., 2006, 283, 219. https://doi.org/10.1016/j.memsci.2006.06.031
12. Pu C., Huang W., Ley K. et al.: J. Electrochem. Soc., 1995, 142, L119. https://doi.org/10.1149/1.2044333
13. Peled E., Duvdevani T., Aharon A. et al.: Solid State Lett., 2000, 3, 525. https://doi.org/10.1149/1.1391198
14. Kim D., JoM., Nam S.: J. Ind. Eng. Chem., 2015, 21, 36. https://doi.org/10.1016/j.jiec.2014.04.030
15. Ogoshi T., Chujo Y.: Composite Interfaces, 2005, 11, 539. https://doi.org/10.1163/1568554053148735
16. Kim D., Lee B., Nam S.: Thin Solid Films, 2013, 546, 431. https://doi.org/10.1016/j.tsf.2013.05.121
17. Takahashi K., Umeda J., Hayashi K. et al.: J. Mater. Sci., 2015, 51, 3398. https://doi.org/10.1007/s10853-015-9654-0
18. TakemotoM., Hayashi K., SakamotoW.: Polymer, 120, 264. https://doi.org/10.1016/j.polymer.2017.05.065
19. Demydova Kh., Horechyy A., Yevchuk I. et al.: Chem. Chem. Technol., 2018, 12, 58. https://doi.org/10.23939/chcht12.01.058
20. Samaryk V., Voronov A., Tarnavchyk I. et al.: Prog. Org. Coat., 2012, 74, 687. https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2011.07.015
21. Kapoor P., Mhaske S., Joshi K.: Prog. Org. Coat., 2016, 94, 124. https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2015.11.021
22. Costa R., Lameiras F., Nunes E. et al.: Ceram. Int., 2016, 42, 3465. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2015.10.145
23. AparicioM., Duran A.: J. Sol Gel Sci. Technol. 2004, 31, 103. https://doi.org/10.1023/B:JSST.0000047969.56298.d7
24. Kreuer K.: Chem. Mater., 1996, 8, 610. https://doi.org/10.1021/cm950192a
25. Ying L., Jiang-Hong G., Yu-Sheng X.: Acta Phys.-Chim. Sin., 2001, 17, 792. https://doi.org/10.3866/PKU.WHXB20010906
26. Park Y.-I., Moon J., Kim H.: Electrochem. Solid State Lett., 2005, 8, A191. https://doi.org/10.1149/1.1862472
27. Kim H., Prakash S., Mustain W. et al.: J. Power Sour., 2009, 193, 562. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2009.04.040
References (International): 1. Liu Y.-L., Polym. Chem., 2012, 3, 1373. https://doi.org/10.1039/P.2py20106b
2. Devanathan R., Energy Environ. Sci., 2008, 1, 101. https://doi.org/10.1039/b808149m
3. Xu T., Wu D., Wu L., Prog. Polym. Sci., 2008, 33, 894. https://doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2008.07.002
4. Ahmad H., Kamarudin S., Hasran U. et al., Int. J. Hydrogen Energy, 2010, 35, 2160. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2009.12.054
5. Elabd Y., Hickner M.:Macromolecules, 2011, 44, 1. https://doi.org/10.1021/ma101247c
6. Tarasevych M., Kuzov A., Int. Sci. J. for Alternative Energy and Ecology, 2010, 7, 86.
7. Aricò A., Srinivasan S., Antonucci V., Fuel Cells, 2001, 1, 133. https://doi.org/10.1002/1615-6854(200107)1:2<133::AIDFUCE133> 3.0.CO;2-5
8. Silva V., Mendes A., Madeira L. et al., Advances in Fuel Cells, 2005, 24 p.
9. Dupuis A., Prog. Mater. Sci., 2011, 56, 289. https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2010.11.001
10. Park C., Lee C., Guiver M. et al., Prog. Polym. Sci., 2011, 36, 1443. https://doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2011.06.001
11. Liang Z., Zhao T., Prabhuram J., J. Membr. Sci., 2006, 283, 219. https://doi.org/10.1016/j.memsci.2006.06.031
12. Pu C., Huang W., Ley K. et al., J. Electrochem. Soc., 1995, 142, L119. https://doi.org/10.1149/1.2044333
13. Peled E., Duvdevani T., Aharon A. et al., Solid State Lett., 2000, 3, 525. https://doi.org/10.1149/1.1391198
14. Kim D., JoM., Nam S., J. Ind. Eng. Chem., 2015, 21, 36. https://doi.org/10.1016/j.jiec.2014.04.030
15. Ogoshi T., Chujo Y., Composite Interfaces, 2005, 11, 539. https://doi.org/10.1163/1568554053148735
16. Kim D., Lee B., Nam S., Thin Solid Films, 2013, 546, 431. https://doi.org/10.1016/j.tsf.2013.05.121
17. Takahashi K., Umeda J., Hayashi K. et al., J. Mater. Sci., 2015, 51, 3398. https://doi.org/10.1007/s10853-015-9654-0
18. TakemotoM., Hayashi K., SakamotoW., Polymer, 120, 264. https://doi.org/10.1016/j.polymer.2017.05.065
19. Demydova Kh., Horechyy A., Yevchuk I. et al., Chem. Chem. Technol., 2018, 12, 58. https://doi.org/10.23939/chcht12.01.058
20. Samaryk V., Voronov A., Tarnavchyk I. et al., Prog. Org. Coat., 2012, 74, 687. https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2011.07.015
21. Kapoor P., Mhaske S., Joshi K., Prog. Org. Coat., 2016, 94, 124. https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2015.11.021
22. Costa R., Lameiras F., Nunes E. et al., Ceram. Int., 2016, 42, 3465. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2015.10.145
23. AparicioM., Duran A., J. Sol Gel Sci. Technol. 2004, 31, 103. https://doi.org/10.1023/B:JSST.0000047969.56298.d7
24. Kreuer K., Chem. Mater., 1996, 8, 610. https://doi.org/10.1021/cm950192a
25. Ying L., Jiang-Hong G., Yu-Sheng X., Acta Phys.-Chim. Sin., 2001, 17, 792. https://doi.org/10.3866/PKU.WHXB20010906
26. Park Y.-I., Moon J., Kim H., Electrochem. Solid State Lett., 2005, 8, A191. https://doi.org/10.1149/1.1862472
27. Kim H., Prakash S., Mustain W. et al., J. Power Sour., 2009, 193, 562. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2009.04.040
Content type: Article
Appears in Collections:Chemistry & Chemical Technology. – 2019. – Vol. 13, No. 4



Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.