Nghiên cứu tổng hợp và đặc trưng tính chất của màng trao đổi anion trên cơ sở tổ hợp của poly(styrene-co-vinylbenzyl ammonium hydroxide) và poly(vinyl alcohol)

Trong nghiên cứu, poly(styrene-co-vinyl benzyl trimethyl ammonium chloride) với tỉ lệ khác nhau giữa styrene và vinyl benzyl chloride (3:1, 1:1, 1:2) đã được tổng hợp thành công. Sự tạo thành của sản phẩm được khẳng định qua kết quả phổ hồng ngoại (FTIR) và phổ cộng hưởng từ hạt nhân (1HNMR).

VNU Journal of Science: Natural Sciences and Technology, Vol 35, No (2019) 7-14 Original Article Study on Synthesis and Characterization of Composite Anion Exchange Membrane Based on poly(styrene-co-vinylbenzyl ammonium hydroxide) and poly(vinyl alcohol) Vu Thi Hong Nhung, Huynh Thi Lan Phuong, Nguyen Huu Tho, Nguyen Thi Cam Ha, Nguyen Van Thuc Faculty of Chemistry, VNU University of Science, 19 Lê Thánh Tông, Hanoi, Vietnam Received 24 December 2018 Revised 14 March 2019; Accepted 18 March 2019 Abstract: In this study, poly(styrene-co-vinyl benzyl trimethyl ammonium chloride) with different styrene to vinyl benzyl chloride ratio (3:1, 1:1, 1:2) have been synthesized The formation ofproducts was confirmed by Fourier transform infrared spectrophotometry (FTIR) and nuclear magnetic resonance spectra (1H NMR) Then, anion exchange membranes were prepared by combination of poly(styrene-co-vinyl benzyl trimethyl ammonium hydroxide) and poly (vinyl alcohol) The obtained membranes were evaluated for their own conductivity, anion exchange capacity, and thermal decomposition The results showed that the anion exchange membrane produced from copolymer with styrene to vinyl benzyl chloride ratio 1: exhibited good hydroxide conductivity of mS/cm, ion exchange capacity was 0.65mmol/g and stability to 200 oC Keywords: membrane, poly(vinyl alcohol), copolymer, conductivity, fuel cell Corresponding author Email address: nguyenvanthuc@vnu.edu.vn https://doi.org/10.25073/2588-1140/vnunst.4849 VNU Journal of Science: Natural Sciences and Technology, Vol 35, No (2019) 7-14 Nghiên cứu tổng hợp đặc trưng tính chất màng trao đổi anion sở tổ hợp poly(styrene-co-vinylbenzyl ammonium hydroxide) poly(vinyl alcohol) Vũ Thị Hồng Nhung, Huỳnh Thị Lan Phương, Nguyễn Hữu Thọ, Nguyễn Thị Cẩm Hà, Nguyễn Văn Thức  Khoa Hoá học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN, 19 Lê Thánh Tông, Hà Nội, Việt Nam Nhận ngày 24 tháng 12 năm 2018 Chỉnh sửa ngày 14 tháng năm 2019; Chấp nhận đăng ngày 18 tháng năm 2019 Tóm tắt: Trong nghiên cứu, poly(styrene-co-vinyl benzyl trimethyl ammonium chloride) với tỉ lệ khác styrene vinyl benzyl chloride (3:1, 1:1, 1:2) tổng hợp thành công Sự tạo thành sản phẩm khẳng định qua kết phổ hồng ngoại (FTIR) phổ cộng hưởng từ hạt nhân (1HNMR) Màng trao đổi anion chế tạo với tổ hợp poly(styrene-co-vinyl benzyl trimethyl ammonium hydroxide) poly (vinyl alcohol) Màng trao đổi anion đặc trưng tính chất độ dẫn điện riêng, khả trao đổi anion độ bền nhiệt độ Kết thu cho thấy màng trao đổi anion chế tạo từ copolymer với tỉ lệ styrenevàvinyl benzyl chloride 1: cho giá trị độ dẫn điện riêng tốt ~7 mS/cm, khả trao đổi anion ~0.65 mmol/g có độ bền nhiệt độ tới 200oC Từ khóa: màng, poly(vinyl alcohol), copolymer, độ dẫn điện, pin nhiên liệu Mở đầu Sự quan tâm đến pin nhiên liệu kiềm ngày tăng lên năm gần liên quan đến vấn đề phát triển chế tạo lớp màng trao đổi anion hydroxyl, phân cách hai vùng điện cực Động lực lớn cho nghiên cứu màng trao đổi anion ưu điểm đặc trưng hệ pin nhiên liệu kiềm so với hệ pin nhiên liệu sử dụng màng trao đổi proton như: hiệu suất chuyển hóa lượng cao, gây ăn mòn sử dụng chất xúc tác điện cực kim loại quý giá thành cao Không vậy, pin nhiên liệu kiềm sử dụng màng trao đổi anion có ưu điểm so với pin nhiên liệu kiềm thơng thường khơng có cation di động, không tạo thành kết tủa cacbonat, giảm mát nhiên liệu gọn nhẹ [1] Những nghiên cứu trước cho thấy màng trao đổi anion hydroxyl sở poly(vinyl alcohol) (PVA) có kết tốt độ dẫn điện riêng, khả trao đổi anion, quy trình chế tạo màng đơn giản sử dụng nước dung mơi q trình chế tạo [2-4] Tuy nhiên, việc sử dụng PVA có nhược điểm cần Tác giả liên hệ Địa email: nguyenvanthuc@vnu.edu.vn https://doi.org/10.25073/2588-1140/vnunst.4849 V.T.H Nhung et al / VNU Journal of Science: Natural Sciences and Technology, Vol 35, No (2019) 7-14 khắc phục khả hút nước cao dẫn tới việc làm giảm độ bền hệ màng trao đổi Trong nghiên cứu [5] màng trao đổi anion chế tạo sở đồng trùng hợp styrene (ST) với vinylbenzyl chloride (VBC) tạo thành poly(styrene-co-vinylbenzyl chloride) Sau co-polymer biến tính với trimethyl amine dung mơi dimethylformamide để thu co-polymer có chứa nhóm chức ammonium bậc Hệ màng có giá trị độ dẫn điện riêng cao ~6,8 mS/cm 20oC, khả trao đổi anion 2,14 mmol/g Tuy nhiên, việc chế tạo màng phức tạp giá thành sản phẩm cao nhược điểm cần khắc phục hệ màng Để bước đầu khắc phục nhược điểm hệ màng, lựa chọn nghiên cứu: Chế tạo màng trao đổi anion sở tổ hợp poly(styren-co-vinyl benzyl trimethylammonium hydroxide) poly(vinyl alcohol), nhằm mục tiêu nâng cao tính chất cần thiết màng, đồng thời tối ưu hóa tính chất để nâng cao khả ứng dụng vào thực tế màng trao đổi anion Thực nghiệm 2.1 Hóa chất: Trong nghiên cứu hóa chất sử dụng gồm: Styrene > 99%(Sigma), Vinylbenzyl chloride 97% (Sigma), Polyvinyl alcohol (PVA), 98%, Mw = 16000 (Acros), 2,2′-Azobis(2methylpropionitrile) (AIBN) 98% (Aladdin), Trimethylamine (TMA) 33% ethanol (Acros), Potassium hydroxide (KOH) độ tinh khiết phân tích (Merck), Dimethylformamide (Prolabo), Ethanol tinh khiết (Prolabo) 2.2 Tổng hợp poly(styrene-co-vinyl benzyl chloride) (poly(ST-co-VBC)) Monome gồm styrene (ST) vinylbenzyl chloride (VBC) sau loại bỏ chất ức chế trộn thành hỗn hợp với tỉ lệ số mol ST:VBC 3:1, 1:1, 1:2 với chất khơi mào AIBN (tỉ lệ 1% theo khối lượng) Hỗn hợp sục khí N2 thời gian 30 phút.Sau sục khí N2, cách li hỗn hợp phản ứng với khơng khí tiến hành gia nhiệt hỗn hợp phản ứng cách đun cách dầu với nhiệt độ dầu trì 70oC, có sử dụng khuấy từ 30 phút thu copolymer dạng rắn Giảm nhiệt độ hỗn hợp phản ứng xuống 40oC, thêm chậm lượng thật nhỏ DMF (để thu dung dịch polymer có độ nhớt cao) vào sản phẩm rắn trì khuấy từ đến thu dung dịch đồng Dung dịch copolymer sử dụng cho phần (tổng hợp poly(styrene-co-vinyl benzyl trimethyl ammonium) chloride) Ngoài ra, để đánh giá sản phẩm phản ứng, qui trình tương tự thiết lập Sau dung dịch rửa nước cất lọc, sấy chân không nhiệt độ 35oC thu sản phầm copolymer với tỉ lệ 3ST-1VBC, 1ST-1VBC, 1ST-2VBC Phản ứng tổng hợp poly(styrene-co-vinyl benzyl chloride) Sản phẩm phản ứng đánh giá phổ hấp thụ hồng ngoại (trên thiết bị Jasco FTIR/6300 vùng tần số từ 400 – 4000 cm-1, Bộ mơn Hóa lý, Khoa Hóa học, Trường Đại học KHTN) cho kết hình Kết cho thấy trình đồng trùng hợp thành công ta thấy không tồn có mặt tín hiệu mạnh nhóm C6H5-C=C- khoảng 1625 cm-1, tồn tạitín hiệu mạnh -CH2- khoảng 2919 cm-1 a b c -1 -CH2- (2919 cm ) 3500 3000 2500 2000 -1 1500 1000 500 Wavelenght, cm Hình Phổ IR mẫu (a) 3ST-1VBC, (b) 1ST-1VBC (c)1ST-2VBC V.T.H Nhung et al / VNU Journal of Science: Natural Sciences and Technology, Vol 35, No (2019) 7-14 10 2.3 Tổng hợp Poly(styrene-co-vinyl benzyl trimethyl ammonium) chloride (poly (ST-coVBTMA-Cl)) Dung dịch poly(ST-co-VBC) DMF thu từ bước trước sử dụng trực tiếp để tổng hợp poly(ST-co-VBTMA-Cl) theo phản ứng sau: Phản ứng tổng hợp poly(ST-co-VBTMA-Cl) Hệ phản ứng đưa nhiệt độ phòng, thêm vào dung dịch co-polymer lượng dung dịch TMA có số mol TMA tương ứng với lượng vinylbenzyl chloride thành phần copolymer Hệ phản ứng khuấy nhiệt độ phòng 12h Sau đó, dung dịch sản phẩm thu được sử dụng trực tiếp cho bước sau sấy chân không 35oC để thu mẫu 3ST1VBTMA-Cl,1ST-1VBTMA-Cl, 1ST-2VBTMA-Cl a trước sau tiến hành phản ứng Sau trình gốc amin, phổ IR polymer thay đổi (hình 2) Q trình ghép nhóm TMA, muối amoni bậc khơng có dải hấp thụ đặc trưng, có mặt nhóm amoni thể qua suy giảm cường độ tín hiệu khoảng 706 đến 820 cm-1 liên kết C-Cl giảm, với xuất tín hiệu khu vực ~ 2500cm-1 liên kết C-H nhóm CH3, tín hiệu đặc trưng nhóm metyl CH3-N< số sóng khoảng ~2870 cm-1 chuyển dịch vùng có tần số cao có số sóng 2760 cm-1 tăng nồng độ VBC.Ngồi ra, sản phẩm q trình đồng trùng hợp theo chế gốc trình gắn TMA vào mạch copolymer đánh giá kết phổ 1H NMR.So sánh phổ 1H mẫu 1ST-2VBC 1ST-2VBTMACl cho thấy việc gắn nhóm amin thay cho nhóm clorua xảy Lấy chuẩn tín hiệu vòng thơm độ chuyển dịch 7,02ppm, ta quan sát thấy có suy giảm tín hiệu H nhóm –CH2Cl cho thấy có biến nhóm q trình phản ứng Cùng với đó, xuất chùm tín hiệu mạnh có độ chuyển dịch khoảng từ 2,65 đến 2,94 ppm cho thấy xuất nhóm -+N(CH3)3 2.4 Chế tạo màng trao đổi anion sở tổ hợp PVA với poly(ST-co-VBTMA-Cl) b c CH-Cl -1 (820-706 cm ) CH3-N (~2870- 2760) 3500 3000 2500 2000 Wavelenght, cm -1 1500 1000 500 Hình Phổ IR mẫu (a) 3ST-1VBTMACl , (b) 1ST-1VBTMA-Cl, (c) 1ST-2VBTMA-Cl Kết q trình gắn nhóm amin đánh giá cách so sánh phổ IR H-NMR (được xác định dung môi DMSO thiết bị Brucker Avance 500 MHz phòng đo cộng hưởng từ, Khoa Hóa học, Trường Đại học KHTN- ĐHQG Hà Nội) chất copolymer Poly(vinyl alcohol) (tỉ lệ khối lượng PVA : poly(ST-co-VBTMA-Cl) 1:1) hòa tan vào nước nhiệt độ 100oC tới thu dung dịch đồng để nguội nhiệt độ phòng Thêm nhanh dung dịch PVA thu vào dung dịch poly (ST-co-VBTMA-Cl) – DMF thu từ bước 2.3 Hỗn hợp khuấy sau đem sấy chân khơng nhiệt độ phòng thu sản phẩm mẫu kí hiệu sau: 3ST-1VBTMA-PVA, 1ST-1VBTMA-PVA, 1ST-2VBTMA-PVA Màng trao đổi anion sở mẫu 3ST1VBTMA-PVA, 1ST-1VBTMA-PVA, 1ST2VBTMA-PVA chế tạo phương pháp ép máy ép thủy lực CrushIR hãng PIKE technology lực ép 2000kg Việc gắn nhóm OHvào nhóm chức amine tiến hành theo phương pháp: V.T.H Nhung et al / VNU Journal of Science: Natural Sciences and Technology, Vol 35, No (2019) 7-14 2.5 Phương pháp nghiên cứu 2.5.1 Độ dẫn điện riêng màng trao đổi anion Độ dẫn điện riêng màng trao đổi anion xác định qua phương pháp đo phổ tổng trở xác định điện trở màng thiết bị đo điện hóa đa Autolab 30 Hà Lan Các màng để khơ hồn tồn Mẫu màng tiếp xúc trực tiếp với điện cực Độ dẫn điện riêng (σ) màng tính tốn với phương trình:  l R A Với l: độ dày màng (cm); R: điện trở màng(Ω) A : diện tích mặt cắt ngang màng (cm2) Trong nghiên cứu, diện tích màng xác định diện tích điện cực platin có đường kính 3mm Chiều dày màng xác định thước đo điện tử có độ xác tới 0,01mm 2.5.2 Khả trao đổi ion Khả trao đổi ion (IEC) xác định phương pháp chuẩn độ ngược Một mảnh hồn tồn khơ màng trao đổi anion với khối lượng xác định ngâm 10 ml dung dịch HCl với nồng độ xác định 24h Sau trao đổi ion, lấy ml dung dịch HCl chuẩn độ với dung dịch KOH nồng độ 0,01M, sử dụng dung dịch phenolphtalein làm chất thị Thể tích dung dịch KOH dùng chuẩn độ ghi lại để tính nồng độ dung dịch HCl sau ngâm màng Khả trao đổi ion màng tính tốn theo công thức sau: V s IEC (mmol/g) = m0 (Cax - Cax ) V0: thể tích dung dịch HCl ngâm màng (ml) s Cax , Cax : nồng độ dung dịch axit trước sau ngâm màng (mol/l) m: khối lượng màng khô trước ngâm (g) 2.5.3 Khảo sát độ bền nhiệt Trong nghiên cứu, độ bền nhiệt vật liệu xác định phương pháp phân tích nhiệt trọng lượng thiết bị phân tích nhiệt SETARAM Labsys TG khoa Hóa họctrường Đại học Khoa học Tự nhiên – ĐHQGHN Mẫu khảo sát khơng khí từ nhiệt độ phòng tới 800oC tốc độ gia nhiệt 10oC/phút Kết thảo luận 3.1 Độ dẫn riêng Độ dẫn ion màng chế tạo xác định phương pháp đo phổ tổng trở Kết phổ tổng trở màng có dạng chung thể hình 150 120 Z'' (Ohm) Phương pháp 1: ép màng từ mẫu chất thu từ bước ngâm KOH 1M (dung môi Ethanol/nước với tỉ lệ thể tích 3:1) 24 giờ; sau rửa nước cất, sấy khô tủ sấy chân không nhiệt độ 35oC ép lại Các mẫu thu được kí hiệu 3ST1VBTMA-OH-PVA-1, 1ST-1VBTMA-OH – PVA-1, 1ST-2VBTMA-OH -PVA-1 Phương pháp 2: ngâm mẫu thu từ bước trước KOH 1M (dung môi Ethanol/nước với tỉ lệ thể tích 3:1) 24 giờ; sau rửa nước cất, sấy khô tủ sấy chân không nhiệt độ 35oC ép thành màng Các mẫu thu được kí hiệu 3ST-1VBTMAOH-PVA-2, 1ST-1VBTMA-OH-PVA-2, 1ST2VBTMA-OH-PVA-2 11 c 90 60 30 0 30 60 90 Z' (Ohm) 120 150 Hình Phổ tổng trở màng trao đổi anion 1ST-2VBTMA-OH-PVA-2 Kết phổ tổng trở hình ứng với mạch tương đương gồm: điện trở R – tương ứng với 12 V.T.H Nhung et al / VNU Journal of Science: Natural Sciences and Technology, Vol 35, No (2019) 7-14 điện trở lớp màng trao đổi anion điện dung C tương ứng với lớp điện kép hình thành mặt giới hạn điện cực màng trao đổi [6] (hình 4) Hình Sơ đồ mạch điện hệ điện hóa tương ứng với phổ tổng trở màng trao đổi anion Từ mạch tương đương, xác định điện trở màng đo qua phổ tổng trở độ dẫn riêng (σ) (S/cm) màng tính tốn cách sử dụng cơng thức:  l R A Với l: độ dày màng (cm); R: điện trở màng(Ω) A : diện tích mặt cắt ngang màng (cm2) Kết thu được nêu bảng Bảng 1: Kết khảo sát độ dẫn riêng màng Tên màng 3ST-1VBTMA-OH-PVA 3ST-1VBTMA-OH-PVA 1ST-1VBTMA-OH-PVA 1ST-1VBTMA-OH-PVA 1ST-2VBTMA-OH-PVA 1ST-2VBTMA-OH-PVA Độ dẫn riêng (mS/cm) 0,68 0,74 2,77 1,44 7,25 6,19 Từ bảng nhận thấy, độ dẫn riêng tăng rõ rệt lượng nhóm amin phân tử polymer tăng Với tỉ lệ số mol Styren: Vinylbenzyl trimethylamonium chloride 1:1 1:2 độ dẫn màng chế tạo cách ngâm dung dịch KOH trước ép cao ngâm màng KOH sau ép Điều lí giải ép với lực ép cao, cấu trúc màng trở nên chặt khít làm cho việc khuếch tán vào bên màng phân tử KOH khó khăn hơn, tức làm giảm hiệu suất phản ứng trao đổi ion OH- với ion Cl- để tạo copolymer với nhóm trimethyl ammonium hydroxide, điều dẫn đến hạn chế độ dẫn Tuy nhiên, với tỉ lệ 3:1, độ dẫn màng ngâm trước ép lại thấp so với màng ngâm sau ép Ngun nhân giải thích do, với tỉ lệ styrene (kỵ nước) lớn, copolymer ngăn cản nước mang theo ion OH- sâu vào khối chất được ép mỏng, phân tử copolymer lại có hội lớn để tiếp xúc phản ứng với KOH, làm tăng độ dẫn Kết cho thấy, độ dẫn màng 1ST2VBTMA-PVA cao mẫu copolymer khảo sát Giá trị độ dẫn cao so với màng sở PVA biến tính màng sở số màng sử dụng copolymer có vinylbenzyl trimethyl amonium chloride [2,5,7] 3.2 Khả trao đổi ion Khả trao đổi ion màng đánh giá phương pháp chuẩn độ ngược.Kết đánh giá đưa bảng Bảng 2: Kết khảo sát khả trao đổi ion màng Tên màng 3ST-1VBTMAOH-PVA-2 1ST-1VBTMAOH-PVA-2 1ST-2VBTMAOH-PVA-2 IEC (mmol/g) IEC lý thuyết (mmol/g) 0.32 0.95 0.47 1.58 0.65 1.89 Khả trao đổi ion màng tăng tương ứng với tăng tỉ lệ nhóm VBTMA phân tử copolymer Lí vì, tăng tỉ lệ VBC khả trao đổi tăng tăng số lượng nhóm OH- Tuy nhiên, màng chế tạo sở tổ hợp PVA copolymer nên khả trao đổi anion tính cho đơn vị khối lượng màng khơng cao so với kết công bố trước màng trao đổi anion[5,8] Ngoài ra, số IEC khảo sát thấp tương đối nhiều so với tính tốn lý thuyết Điều cho thấy hiệu suất phản ứng trao đổi nhóm OH- chưa cao lượng nhóm TMA gắn vào chưa đạt tối đa Độ dẫn ion màng phụ thuộc nhiều vào lượng anion gắn vào màng, thấy tối đa hóa lượng OH- gắn vào màng độ dẫn màng tăng lên đáng kể Điều mở triển vọng nghiên cứu tiếp theo, tìm điều kiện V.T.H Nhung et al / VNU Journal of Science: Natural Sciences and Technology, Vol 35, No (2019) 7-14 hệ màng trao đổi anion hydroxide có đặc trưng tính chất cao 3.3 Độ bền nhiệt -20 TG, % Một đặc trưng quan trọng để ứng dụng màng trao đổi anion cho hoạt động pin nhiên liệu độ bền nhiệt độ màng chế tạo Trong nghiên cứu, độ bền nhiệt màng xác định phương pháp phân tích nhiệt trọng lượng (TG/DTG) khoảng nhiệt độ từ 30oC tới 800oC, tốc độ gia nhiệt 10oC/phút Đường phân tích nhiệt trọng lượng hệ màng 3ST-1VBTMA-OH-PVA-2 thể hình Những hệ màng chế tạo có kết phân tích nhiệt tương tự hình 5.Kết phân tích nhiệt trọng lượng cho thấy, hệ màng chế tạo có sụt giảm trọng lượng rõ rệt tăng nhiệt độ lên 200oC, tương ứng với trình phân hủy PVA [9] copolymer tổng hợp Từ kết kết luận, hệ màng tổ hợp chế tạo có độ bền nhiệt tới 200oC đáp ứng yêu cầu màng trao đổi anion cho pin nhiên liệu kiềm So sánh đường phân tích nhiệt hệ màng với thành phần co-polymer khác cho thấy: Với tỉ lệ monome ST:VBC ban đầu 3:1, đường cong DTG không xuất peak vùng nhiệt độ nhỏ 200oC, với tỉ lệ ST:VBC = 1:1, có xuất peak nhiệt độ ~98oC sụt giảm khối lượng ~4,55%, với tỉ lệ ST:VBC = 1:2 có xuất peak nhiệt độ ~99oC sụt giảm khối lượng ~10,5% Sự xuất peak vùng nhiệt độ khoảng 100oC tương ứng với bay phân tử nước tồn màng Kết giải thích, tăng tỉ lệ VBC thành phần copolymer độ ưa nước màng tăng lên làm tăng khả hút ẩm màng, lượng nước tồn màng tăng lên Sự tồn nhiều phân tử nước màng mặt làm tăng độ dẫn điện riêng màng trao đổi anion Mặt khác, tồn nhiều nước làm giảm độ bền học màng chế tạo Điều này, cho thấy việc tìm điều kiện chế tạo màng (tỉ lệ monome thành phần copolymer, tỉ lệ PVA copolymer, nồng độ KOH,…) để tối ưu hóa tính chất màng vấn đề cần thiết để chế tạo -2 429,28 -40 -4 553,48 -6 -8 -60 -10 DTG, %/min nhằm mục tiêu tối ưu hóa tính chất nâng cao khả trao đổi anion màng 13 -12 -80 -14 240,10 100 200 300 400 500 600 700 -16 800 o T, C Hình Kết phân tích nhiệt trọng lượng màng 3ST-1VBTMA-OH-PVA-2 Kết luận Tổng hợp thành công poly(styren-co-vinyl benzyl trimethyl ammonium chloride) với tỉ lệ monome ban đầu khác Sự tạo thành copolymer chứng minh qua kết phân tích phổ hồng ngoại (IR) phổ cộng hưởng từ hạt nhân (1HNMR) Chế tạo màng trao đổi anion sở tổ hợp poly(styren-co-vinyl benzyl trimethyl ammonium hydroxide) poly(vinyl alcohol) Màng trao đổi anion thu có giá trị độ dẫn điện riêng nằm khoảng từ 0,7 mS/cm tới 7,3 mS/cm, giá trị khả trao đổi anion từ 0,32 mmol/g tới 0,67 mmol/g nhiệt độ phòng bền khoảng nhiệt độ tới ~200oC Khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ hàm lượng VBC ban đầu tới tính chất màng trao đổi anion tổ hợp thu cho thấy, màng trao đổi anion sử dụng poly(styren-co-vinyl benzyl trimethyl ammonium hydroxide) với tỉ lệ ST:VBC = 1:2 cho giá trị độ dẫn điện riêng khả trao đổi anion lớn đáp ứng yêu cầu màng trao đổi anion cho pin nhiên liệu kiềm Lời cảm ơn Nghiên cứu tài trợ Đại học Quốc gia Hà Nội đề tài mã số QG.17.14 14 V.T.H Nhung et al / VNU Journal of Science: Natural Sciences and Technology, Vol 35, No (2019) 7-14 Tài liệu tham khảo [1] D J Kim, C H Park, S Y Nam, Characterization of a soluble poly(ether ether ketone) anion exchange membrane for fuel cell application, Int J Hydrogen Energy 41 (2016) 7649-7658 https:// doi.org/10.1016/j ijhydene.2015.12.088 [2] J Fu, J Qiao, H Lv, J Ma, X.-Z Yuan, H Wang, Alkali doped poly(vinyl alcohol) (PVA) for anionexchange membrane fuel cells - Ionic conductivity, chemical stability and FT-IR characterizations, Alkaline Electrochem Power Sources 25 (2010) 15–23 http://doi.rog/10.1149/ 1.3315169 [3] D L Zugic, I M Perovic, V M Nikolic, S L Maslovara, M P Marceta Kaninski, Enhanced Performance of the Solid Alkaline Fuel Cell Using PVA-KOH Membrane, Int J Electrochem Sci (2013) 949-957 [4] Jikihara, R Ohashi, Y Kakihana, M Higa, and K Kobayashi, Electrodialytic transport properties of anion-exchange membranes prepared from poly(vinyl alcohol) and poly(vinyl alcohol-comethacryloyl aminopropyl trimethyl ammonium chloride), Membranes (Basel) (2013) 1-15 http: //doi.rog/10.3390/membranes3010001 [5] S Vengatesan, S Santhi, S Jeevanantham, G Sozhan, Quaternized poly(styrene-co-vynylbenzyl choloride) anion exchange membranes for alkaline water electrolysers, Journal of Power Sources 84 (2015) 361-368 https://doi.org/10.1016/j.jpowsour 2015.02.118 [6] L E Shmukler, N V Thuc, and L P Safonova, Conductivity and thermal stability of protonconducting electrolytes at confined geometry of polymeric gel, Ionics 19 (2013) 701-707 https:// doi.org/10.1007/s11581-012-0800-2 [7] D//A Lewandowski, K Skorupska, J Malinska, Novel poly(vinyl alcohol)–KOH–H2O alkaline polymer electrolyte, Solid State Ionics 133 (2000) 265-271 https://doi.org/10.1016/S0167-2738(00) 00733-5 [8] Jun F, Y Wu, Y Zhang, M Lyu, J Zhao, Novel anion exchange membranes based on pyridinium groups and fluoroacrylate for alkaline anion exchange membrane fuel cells, Int J Hydrogen Energy 40 (2015) 12392-12399 https://doi.org/10 1016/j.ijhydene.2015.07.074 [9] Géraldine M, M Wessling, K Nijmeijer Anion exchange membranes for alkaline fuel cells: A review, Journal of Membrane Science, 377(2011) 1-35 https://doi.org/10.1016/j.memsci.2011.04.043  ... Technology, Vol 35, No (2019) 7-14 Nghiên cứu tổng hợp đặc trưng tính chất màng trao đổi anion sở tổ hợp poly(styrene-co-vinylbenzyl ammonium hydroxide) poly(vinyl alcohol) Vũ Thị Hồng Nhung, Huỳnh... (1HNMR) Màng trao đổi anion chế tạo với tổ hợp poly(styrene-co-vinyl benzyl trimethyl ammonium hydroxide) poly (vinyl alcohol) Màng trao đổi anion đặc trưng tính chất độ dẫn điện riêng, khả trao đổi. .. khả trao đổi tăng tăng số lượng nhóm OH- Tuy nhiên, màng chế tạo sở tổ hợp PVA copolymer nên khả trao đổi anion tính cho đơn vị khối lượng màng không cao so với kết công bố trước màng trao đổi anion[ 5,8]