Análisis térmico y espectrometría de masas en conductores protónicos (PVDF/H3PO2) para implementación en celdas de combustible

Se prepararon membranas de Polivinil Difluoruro y Acido Hipofosforoso (PVDF/H3PO2) con diferentes concentraciones de ácido. Los resultados de calorimetría diferencial de barrido (DSC), presentan un escalón característico de la transición vítrea alrededor de 250 K. También se observan dos anomalías e...

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Autores:
Aparicio Rojas, Gladis Miriam
Diaz Ortiz, Jolman Stiven
Jurado Meneses, Nori Magali
Delgado Rosero, Miguel Iban
Tipo de recurso:
Article of journal
Fecha de publicación:
2018
Institución:
Universidad Autónoma de Occidente
Repositorio:
RED: Repositorio Educativo Digital UAO
Idioma:
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OAI Identifier:
oai:red.uao.edu.co:10614/11435
Acceso en línea:
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Palabra clave:
Conversión de energía
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Espectrometría MS
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spelling Aparicio Rojas, Gladis Miriamvirtual::298-1Diaz Ortiz, Jolman Stiven6a9c3f779646757a40483ac8b839e267Jurado Meneses, Nori Magali2a5b1cb1d2e6a24282bee9563eeb249dDelgado Rosero, Miguel Ibanc9343cc9e9a21074dcbfee47a82408e0Universidad Autónoma de Occidente. Calle 25 115-85. Km 2 vía Cali-Jamundí2019-11-07T23:48:15Z2019-11-07T23:48:15Z20182346-2183 (en línea)0012-7353 (impresa)http://hdl.handle.net/10614/11435Se prepararon membranas de Polivinil Difluoruro y Acido Hipofosforoso (PVDF/H3PO2) con diferentes concentraciones de ácido. Los resultados de calorimetría diferencial de barrido (DSC), presentan un escalón característico de la transición vítrea alrededor de 250 K. También se observan dos anomalías endotérmicas: una cercana a 357 K debido a la evaporación de agua, y otra cerca a los 422 K atribuida a la fusión de la fase cristalina del PVDF. Los análisis de Espectrometría de masas (MS) acoplado con Termogravimetría (TGA), revelan la posible presencia de moléculas de (C2H2O) y ácido fluorhídrico (HF), esto plantea la posibilidad de que el H3PO2 perdió un átomo de hidrógeno y se enlazó a la cadena polimérica del PVDF desplazando un átomo de flúor. Se evidencia la presencia de moléculas de agua a diferentes temperaturas, que sugiere la formación de agua superficial, interna y estructural en el sistema polímero-acido. Esta característica, hace que el sistema PVDF/H3PO2 sea propuesto como electrolito solido en celdas de combustiblePolyvinyl Difluoride and Hypophosphorous Acid (PVDF/H3PO2) membranes were prepared with different concentrations of acid. The differential scanning calorimetry (DSC) results showed a typical step of the glass transition around 250 K. Two endothermic anomalies were observed: one closed to 357.6 K due to the evaporation of water, and another closed to 422 K attributed to the melting of the crystalline phase of PVDF. The mass spectrometry (MS) coupled with thermogravimetry analysis (TGA) reveal the possible presence of (C2H2O) and hydrofluoric acid (HF) molecules, thereby raises the possibility that H3PO2 lost a hydrogen atom and bonded to the polymer chain of the PVDF by displacing an atom of fluorine. The presence of water molecules at different temperatures suggests the formation of superficial, internal and structural water in the polymer-acid system. This feature makes the PVDF/H3PO2 system to be proposed as solid electrolyte in fuel cellsapplication/pdf7 páginasspaUniversidad Nacional de Colombia (Sede Medellín). Facultad de MinasDerechos Reservados - Universidad Autónoma de Occidentehttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)http://purl.org/coar/access_right/c_abf2Análisis térmico y espectrometría de masas en conductores protónicos (PVDF/H3PO2) para implementación en celdas de combustibleThermal analysis and mass spectrometry in protonic conductors (PVDF/H3PO2) for implementation in fuel cellsArtículo de revistahttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501http://purl.org/coar/resource_type/c_2df8fbb1Textinfo:eu-repo/semantics/articlehttp://purl.org/redcol/resource_type/ARTREFinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85Conversión de energíaEnergy conversionEspectrometría MSTermogravimetríaCalorimetría DSCPolímeroElectrolito sólidoCelda de combustibleSpectrometry MSThermogravimetryCalorimetry DSCPolymerSolid electrolyteFuel cell14920414385Diaz-Ortiz, J. S., Delgado-Rosero, M. I., Jurado-Meneses, N. M., & Aparicio-Rojas, G. M. (2018). Análisis térmico y espectrometría de masas en conductores protónicos (PVDF/H 3 PO 2) para implementación en celdas de combustible. Dyna, 85(204), 143-149DYNA[1] Smitha, B., Sridhar, S. and Khan, A.A., Solid polymer electrolyte membranes for fuel cell applications - A review, J. Memb. Sci. 259, pp. 10-26, 2005. DOI: 10.1016/j.memsci.2005.01.035.[2] Renzi, M., Agostini, M., Navarra, M.A. and Nobili, F., An innovative membrane-electrode assembly for efficient and durable polymer electrolyte membrane fuel cell operations, Int. J. Hydrogen Energy, 42, pp. 16686-16694, 2017. DOI: 10.1016/j.ijhydene.2017.05.168.[3] Krishnan, N.N., Henkensmeier, D., Park, Y.H., Jang, J.H., Kwon, T., Koo, C.M., Kim, H.J., Han, J. and Nam, S.W., Blue membranes: Sulfonated copper(II) phthalocyanine tetrasulfonic acid based composite membranes for DMFC and low relative humidity PEMFC, J. Memb. Sci. 502, pp. 1-10, 2016. 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