Published February 18, 2014
| Version v1
Publication
Open
Synthesis and characterization of sulfonated poly(ether imide) with higher thermal stability and effect on CO2, N2, and O2 permeabilities
Creators
- 1. Universidade do Estado do Rio de Janeiro
- 2. Universidade Federal do Estado do Rio de Janeiro
- 3. Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia
Description
An experimental design in different reaction conditions was applied to modify poly(ether imide), PEI, by sulfonation using acetyl sulfate. Higher temperatures and reaction times led to higher ion exchange capacity. The thermal analysis showed that our sulfonation approach accomplished preparing sulfonated PEI maintaining the thermal stability of its parent material even for the film with highest degree of sulfonation, and assessed the effect of this change on CO2, O2 and N2 permeabilities. The permeability results pointed out that our sulfonation approach is an effective way to produce high performance engineered polymers for fuel cell electrolyte membranes and for CO2 separation from air. These results also suggest that the use of milder reactive medium at higher temperatures and for longer reaction times seems to be a more promising approach to achieve thermal stability than use more aggressive sulfonation agents.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تم تطبيق تصميم تجريبي في ظروف تفاعل مختلفة لتعديل بولي(إيثر إيميد)، PEI، عن طريق السلفنة باستخدام كبريتات الأسيتيل. أدت درجات الحرارة المرتفعة وأوقات التفاعل إلى زيادة قدرة التبادل الأيوني. أظهر التحليل الحراري أن نهجنا في الكبريت قد أنجز تحضير PEI المعالج بالكبريت للحفاظ على الاستقرار الحراري للمادة الأصلية حتى بالنسبة للغشاء الذي يحتوي على أعلى درجة من الكبريت، وقام بتقييم تأثير هذا التغيير على نفاذية CO2 و O2 و N2. أشارت نتائج النفاذية إلى أن نهج الكبريت لدينا هو وسيلة فعالة لإنتاج بوليمرات هندسية عالية الأداء لأغشية المنحل بالكهرباء لخلايا الوقود وفصل ثاني أكسيد الكربون عن الهواء. تشير هذه النتائج أيضًا إلى أن استخدام وسط تفاعلي أكثر اعتدالًا في درجات حرارة أعلى ولأوقات تفاعل أطول يبدو أنه نهج واعد لتحقيق الاستقرار الحراري أكثر من استخدام عوامل سلفنة أكثر عدوانية.Translated Description (French)
Un plan expérimental dans différentes conditions réactionnelles a été appliqué pour modifier le poly(éther imide), PEI, par sulfonation à l'aide de sulfate d'acétyle. Des températures et des temps de réaction plus élevés ont conduit à une capacité d'échange d'ions plus élevée. L'analyse thermique a montré que notre approche de sulfonation a permis de préparer la PEI sulfonée en maintenant la stabilité thermique de son matériau parent même pour le film avec le plus haut degré de sulfonation, et a évalué l'effet de ce changement sur les perméabilités en CO2, O2 et N2. Les résultats de perméabilité ont montré que notre approche de sulfonation est un moyen efficace de produire des polymères techniques haute performance pour les membranes électrolytiques des piles à combustible et pour la séparation du CO2 de l'air. Ces résultats suggèrent également que l'utilisation d'un milieu réactif plus doux à des températures plus élevées et pour des temps de réaction plus longs semble être une approche plus prometteuse pour atteindre la stabilité thermique que l'utilisation d'agents de sulfonation plus agressifs.Translated Description (Spanish)
Se aplicó un diseño experimental en diferentes condiciones de reacción para modificar poli(éter imida), PEI, mediante sulfonación usando sulfato de acetilo. Temperaturas y tiempos de reacción más altos condujeron a una mayor capacidad de intercambio iónico. El análisis térmico mostró que nuestro enfoque de sulfonación logró preparar PEI sulfonado manteniendo la estabilidad térmica de su material original incluso para la película con el mayor grado de sulfonación, y evaluó el efecto de este cambio en las permeabilidades de CO2, O2 y N2. Los resultados de permeabilidad señalaron que nuestro enfoque de sulfonación es una forma efectiva de producir polímeros diseñados de alto rendimiento para membranas de electrolitos de celdas de combustible y para la separación de CO2 del aire. Estos resultados también sugieren que el uso de un medio reactivo más suave a temperaturas más altas y durante tiempos de reacción más largos parece ser un enfoque más prometedor para lograr la estabilidad térmica que el uso de agentes de sulfonación más agresivos.Files
aop_matres_238413.pdf.pdf
Files
(782.1 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:7ac7a0ee0c8541ea454dc64b9f8d20a2
|
782.1 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- توليف وتوصيف بولي سلفونات (إيثر إيميد) مع استقرار حراري أعلى وتأثير على نفاذية CO2 و N2 و O2
- Translated title (French)
- Synthèse et caractérisation de poly(éther imide) sulfoné avec une plus grande stabilité thermique et un effet sur les perméabilités au CO2, N2 et O2
- Translated title (Spanish)
- Síntesis y caracterización de poli(éter imida) sulfonado con mayor estabilidad térmica y efecto sobre las permeabilidades de CO2, N2 y O2
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2171147951
- DOI
- 10.1590/s1516-14392014005000012
References
- https://openalex.org/W188334196
- https://openalex.org/W1965396142
- https://openalex.org/W1967190041
- https://openalex.org/W1972796452
- https://openalex.org/W1975837102
- https://openalex.org/W1976255465
- https://openalex.org/W1978403354
- https://openalex.org/W1979354963
- https://openalex.org/W1980873804
- https://openalex.org/W1983461715
- https://openalex.org/W2000870894
- https://openalex.org/W2011106572
- https://openalex.org/W2011996557
- https://openalex.org/W2012726765
- https://openalex.org/W2018026336
- https://openalex.org/W2019787418
- https://openalex.org/W2024688863
- https://openalex.org/W2030091754
- https://openalex.org/W2039232312
- https://openalex.org/W2044148483
- https://openalex.org/W2066880727
- https://openalex.org/W2068551982
- https://openalex.org/W2082264298
- https://openalex.org/W2092538967
- https://openalex.org/W2116713892
- https://openalex.org/W2117308685
- https://openalex.org/W2132921539
- https://openalex.org/W2142951996
- https://openalex.org/W2170319214
- https://openalex.org/W4248989356