https://oldena.lpnu.ua/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: | https://ena.lpnu.ua/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 |
File | Description | Size | Format | |
---|---|---|---|---|
2019v13n4_Zhyhailo_M-Proton_Conductive_Organic_436-443.pdf | 679.88 kB | Adobe PDF | View/Open | |
2019v13n4_Zhyhailo_M-Proton_Conductive_Organic_436-443__COVER.png | 555.95 kB | image/png | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.