화학공학소재연구정보센터
학회 한국공업화학회
학술대회 2020년 가을 (10/28 ~ 10/30, 광주 김대중컨벤션센터(Kimdaejung Convention Center))
권호 24권 1호
발표분야 포스터-환경·에너지
제목 Fenton 반응에 의한 PEMFC 고분자 막의 열화 실험의 재현성 향상을 위한 최적 조건 연구
초록  PEMFC 고분자 막의 화학적 열화방법 중 Fenton 반응은 철 이온과 과산화수소가 반응을 일으켜 발생된 라디칼이 막을 공격하여 열화된다. Fenton 반응은 장시간 진행되는 전기화학적 열화 방법(OCV holding) 보다 막을 빠르게 열화시켜 평가 시간이 단축되는 장점이 있다. 그러나 Fenton 용액은 큰 반응성인한 온도 제어, 고분자 막의 접촉 문제 등으로 인해 재현성이 낮다는 문제점이 있다. 따라서 Fenton 반응에 의한 고분자 막의 재현성을 향상시킬 수 있는 최적의 열화 실험 기법을 찾고자 하였다.

 본 연구에서는 불소계 고분자 막인 Nafion 211을 이용하였으며, Fenton 용액의 Fe2+ 농도, 교반 속도, 온도 제어, 막의 크기에 따라 실험을 진행한 후 불소이온농도를 측정하였다. 또한 SEM, FT-IR을 통해 막의 열화 정도를 확인하였다.

 Fe2+ 농도가 높을 경우 큰 반응성으로 인해 온도가 상승하여 온도 제어의 어려움이 나타나 10 ppm 이하로 농도를 진행해야 된다. 반응 온도의 편차는 ±1℃ 이내이며, 교반 속도가 높고, 막의 크기는 작은 것이 고분자 막과 Fenton 용액의 접촉이 원활하게 이루어져 재현성 향상을 위한 최적의 열화 조건인 것으로 확인하였다.
저자 오소형, 박지상, 박권필
소속 순천대
키워드 PEMFC; 고분자 막; Fenton 반응; 재현성
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