Màng điện cực polymer poly(styrenesulfonic acid) ghép mạch bức xạ với poly(ethylene-cotetrafluoroethylene) (ETFE) được tạo ra bằng phương pháp trùng hợp khơi mào bức xạ gamma để ghép styrene vào bề mặt tạo thành phim ghép mạch grafted-ETFE, sau đó sunfo hoá các màng đã ghép mạch để tạo màng dẫn proton ETFE-PEM. | Tạp chí Khoa học và Công nghệ 54 (1A) (2016) 229-236 NGHIÊN CỨU MỐI LIÊN HỆ CẤU TRÚC RỖNG NANO SỰ THẨM THẤU KHÍ CỦA MÀNG GHÉP MẠCH ĐIỆN CỰC POLYMER SỬ DỤNG CHO PIN NHIÊN LIỆU Nguyễn Hoàng Anh1, *, Trần Duy Tập1, Huỳnh Thị Hải1, Châu Văn Tạo1, Lưu Anh Tuyên2, Đỗ Duy Khiêm2, Nguyễn Quốc Hiến3 Đại học Khoa học tự nhiên , 227 Nguyễn Văn Cừ, Quận 5, 1 2 Trung tâm Kỹ thuật hạt nhân, 217 Nguyễn Trãi, Quận 1, 3 Trung tâm Nghiên cứu và Triển khai công nghệ bức xạ, 202A Đường 11, Q. Thủ Đức – * Email: nghanh@ Đến Tòa soạn: 03/09/2015; Chấp nhận đăng: 29/10/ 2015 TÓM TẮT Màng điện cực polymer poly(styrenesulfonic acid) ghép mạch bức xạ với poly(ethylene-cotetrafluoroethylene) (ETFE) được tạo ra bằng phương pháp trùng hợp khơi mào bức xạ gamma để ghép styrene vào bề mặt tạo thành phim ghép mạch grafted-ETFE, sau đó sunfo hoá các màng đã ghép mạch để tạo màng dẫn proton ETFE-PEM. Mối liên hệ giữa cấu trúc rỗng kích thước nano với sự thẩm thấu khí qua màng của ETFE-PEM với mức độ ghép mạch (GD) biến đổi rộng (0 127 %) được nghiên cứu bằng phổ thời gian sống của bức xạ huỷ positron (PALS). Phổ PAL của tất cả các phim ghép mạch grafted-ETFE và màng dẫn proton ETFE-PEM cho thấy sự tồn tại của hai loại o-Ps tương ứng với sự hình thành của chúng trong các cấu trúc rỗng có kích thước nhỏ hơn (V3) và lớn hơn (V4). Giá trị V3 (0,044 0,075 nm3) và V4 (0,17 0,26 nm3) của màng ghép grafted-ETFE lớn hơn không đáng kể so với màng điện cực polymer ETFE-PEM chứng tỏ rằng cấu trúc rỗng kích thước nano của màng được hình thành và ảnh hưởng chủ yếu tại bước ghép mạch, không phải bước sunfo hoá. Trên toàn dải giá trị GD, giá trị V3 của cả phim ghép mạch grafted-ETFE và màng dẫn proton ETFE-PEM nhỏ hơn ba đến bốn lần giá trị V4, do đó sự thẩm thấu khí được dự đoán sẽ đi qua màng chủ yếu tại các vùng vô định hình của ETFE có chứa vật liệu ghép mạch polystyrene/polystyrenesulfonic acid. Khi giá trị GD tăng, giá trị V4 giảm, dẫn tới giảm thẩm thấu khí qua
