| 학회 | 한국고분자학회 |
| 학술대회 | 2004년 가을 (10/08 ~ 10/09, 경북대학교) |
| 권호 | 29권 2호, p.738 |
| 발표분야 | 연료전지와 고분자 재료 |
| 제목 | 연료전지용 Poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylene oxide)와 Poly(styrene sulfonic acid)의 graft coplymer 합성 |
| 초록 | 화석 연료들의 대체 에너지로써 연료전지의 개발이 각광받게 되어진 이후로 연료전지의 개선과 새로운 연료전지의 개발은 이미 최근 연구의 주요 과제가 되었다. 그 중 proton exchange membrane fuel cell과 direct methanol fuel cell의 개발에 있어 polymer electrolyte membrane이 중요 point로 여겨지고 있다. 연료전지막의 합성에 있어 고려되어야 될 사항은 전기화학적 안정성, 높은 이온 전도도, 기계적 안정성 그리고 methanol과 같은 반응물의 낮은 투과도를 갖게 하는 것이다. polysulfone, polyarylene, polyimide 같은 engineering plastics은 우수한 물리화학적 성질을 가지고 있어 membrane material로 많이 연구 되고 있는데 여기에 SO3¯ group 같은 cationic exchange group을 도입하여서 좋은 이온전도성을 가지게 할 수 있다. 그 중 sulfonic group을 가지고 있는 polymer Poly(styrene sulfonic acid) (PSSA)는 합성이 용이하고 높은 이온전도도를 가지고 있지만 만족스러운 물리적 성질을 가지고 있지 않기 때문에 PSSA의 block 혹은 graft copolymer를 합성한다면 좋은 물리적 성질을 가진 fuel cell membrane제조를 기대 할 수 있다. 이 방법의 문제점이 있다면 graft chain length와 chain density의 조절이 힘들다는 것이다. 그래서 이같은 문제점을 해결하기 위해 본 연구에서는 Poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylene oxide) (MPPO)를 이용하여 count block 된 PPO-g-PSSA를 제조하였다. MPPO는 좋은 기계적 성질을 가지고 있는 engineering plastic일 뿐 아니라 열적 성질 또한 우수하다고 알려져 있다. MPPO에 PSSA를 graft 시키기 위해 우선 MPPO에 bromination3을 한 후 ATRP 반응을 이용하여 PSSNa를 graft시켰다. ATRP는 living radical polymerization의 하나로 chain architecture를 조절하는데 매우 용이한 합성 방법이다. 합성된 Br-MPPO와 MPPO-g-PSSNa의 NMR peak를 Figure-1에 나타내었다. Figure 1. 1H-NMR spectrum of Br-MPPO and MPPO-g-PSSNa Reference 1. D. Poppe, H. Frey, K. D. Kreuer, A. Heinzel, R. Mülhaupt, Macromolecules, 35, 7936 (2002). 2. J. Ding, C. Chuy, S. Holdcroft, Macromolecules, 35, 1348 (2002). 3. J. P. Freeman, Organic synthesis Col. Vol. 4, 984, John Wiley & Sons, Inc. |
| 저자 | 정귀현1, 안성국2, 조창기1 |
| 소속 | 1한양대, 2기능성 고분자 신소재연구센터 |
| 키워드 | 연료전지; membrane; fuel cell |
