| 학회 | 한국고분자학회 |
| 학술대회 | 2004년 가을 (10/08 ~ 10/09, 경북대학교) |
| 권호 | 29권 2호, p.740 |
| 발표분야 | 연료전지와 고분자 재료 |
| 제목 | MPPO/Poly(VA-b-St)/H3PO4 블랜드막의 제조 |
| 초록 | 폴리비닐알콜 (PVA)은 화학적 및 열적 안정성, 막 성형가공성질이 우수하고, 높은 물 투과도와 낮은 에탄올과 같은 유기물의 투과도를 가지고 있으므로 desalination 막, pervaporation 막 등에 상업적으로 많이 사용되고 있다. 최근 십 몇 년간 화석연료의 대체 에너지로 연료전지에 대한 관심이 모아지면서 연료전지막 재료로 PVA에 대한 연구도 많이 진행되고 있다. PVA 자체는 매우 낮은 이온전도도를 가지고 있으므로 직접 연료전지막으로 사용될 수 없다. 따라서 PVA 막에 proton 전도성을 부여하기 위하여 H3PO4, H3PO2, heteropoly acid 등 acid와 PVA을 complex하는 방법 [1, 2, 3], sulfonic group을 가진 가교제를 사용하는 방법 등이 제안되고 있다 [4]. 그 중 PVA/H3PO4 complex 막은 좋은 이온전도도를 가지고 있지만 너무 soft라고 물에 용해하기 쉬운 단점을 갖고 있다 [5]. 이러한 단점을 보완하기 위하여 본 연구에서는 먼저 poly(vinyl alcohol-b-styrene) (PVA-b-PS) 블록 공중합체를 합성하고 MPPO, H3PO4 과 혼합하여 용액 casting 방법으로 MPPO/PVA-b-PS/H3PO4 블랜드막을 제조하였다. PPO은 우수한 내화학성, 열적안정성, 기계적안정성, 전기절연성을 가진 engineering plastics의 일종으로 PS와의 상용성이 좋다. PVA와 H3PO4는 수소결합 혹은 화학결합으로 연결되고 PVA/H3PO4 complex는 블랜드막에서 상분리가 되어 이온 channel를 형성할 수 있다. PVA-b-PS 공중합체는 PVAc의 telomerization, styrene과의 ATRP, 가수분해반응을 이용해 합성하였으며, 아래 Figure 1에 NMR 스팩트럼을 나타내었다. NMR peak로부터 계산한 PVA, PS의 DPn는 각각 94, 100 이였다. Figure 2에 PVA-b-PS, MPPO, MPPO/PVA-b-PS/H3PO4의 FT-IR 스팩트럼을 나타내었다. Fig. 1. 1H-NMR spectra of PVA-b-PS and Fig. 2. IR spectra of MPPO, copolymer, PVAc-b-PS. and blend membrane. 참고문헌 1. P. N. Gupta, K. P. Singh, Solid State Ionics, 86-88, 319 (1996). 2. M. A. Vargas, R.A. Vargas, and B.-E. Mellander, Electrochimica Acta, 44, 4227 (1999). 3. Lei Li, Li Xu, Yuxin Wang, Materials Letters, 57, 1406 (2003). 4. J.-W. Rhim, H.-B. Park, C.-S. Lee, J.-H. Jun, D. S. Kim, Y. M. Lee, J. Membrane Science, 238, 143 (2004). 5. S. Petty-Weeks, J. J. Zupancic, and J. R. Swedo, Solid State Ionics, 31, 117 (1988). |
| 저자 | 이광화1, 조창기2 |
| 소속 | 1기능성고분자연구센타, 2한양대 |
| 키워드 | PPO; PVA complex; blend membrane |
