Baspārish (May 2021)
نگاهی کلی به ساختار و خواص نفیون با توجه به کاربرد آن در غشای تبادل پروتون پیل سوختی
Abstract
در این مقاله به معرفی ساختار و خواص غشای تبادل پروتون نفیون بهعنوان رایج‌ترین غشای استفادهشده در فرایندهای الکتروشیمیایی و جداسازی پرداخته شده است. بدین منظور، در ابتدا خانواده غشاهای پرفلوئوروسولفونیک اسید معرفی شده که نفیون مهم‌ترین عضو آن است. سپس، مراحل سنتز نفیون همراه با جزئیات و چالش‌ها و نیز ساختار نفیون و شکلشناسی آن در مرحله بعد بحث و بررسی شده است. روش نام‌گذاری انواع غشاهای نفیون براساس مشخصه وزن معادل نیز ارائه شده است. در ادامه به وزن مولکولی و عوامل مؤثر بر عملکرد و خواص نفیون پرداخته شده است. خواص و مشخصه‌های غشای نفیون از جمله جذب آب، پایداری شیمیایی، رفتار گرمایی، خواص مکانیکی و عوامل مؤثر بر آن، رسانش پروتون و سازوکارهای حاکم بر رسانش در این پلیمر بحث شدهاند. در نهایت، معایب غشاهای نفیونی اعم از نداشتن قابلیت کارکرد در دمای زیاد و رطوبت کم و قیمت زیاد نیز ارائه شده است. در این راستا، راهکارهای پیشنهادی پژوهشگران برای بهبود خواص و رفع معایب در دو بخش اصلاح غشاهای نفیونی و تهیه غشاهای جدید جایگزین شرح داده شده است. نگاهی مختصر بر کاربردهای نفیون، روش‌های تهیه غشا، فعالسازی و نگهداری آن و همچنین غشای نفیون تجاری ساخت شرکت Dupont نیز انجام گرفته است. قابل ذکر است، این مطالب با تمرکز بر کاربرد آن در غشای تبادل پروتون پیل سوختی ارائه شده است.
Keywords
