Thermal analysis and mass spectrometry in protonic conductors (PVDF/H3PO2) for implementation in fuel cells

Jolman Stiven Diaz Ortiz; Miguel Iban Delgado Rosero; Nori Magali Jurado Meneses; Gladis Miriam Aparicio Rojas

Ayuda

Thermal analysis and mass spectrometry in protonic conductors (PVDF/H3PO2) for implementation in fuel cells

Jolman Stiven Diaz-Ortiz ^[1] ; Miguel Iban Delgado-Rosero ^[1] ; Nori Magali Jurado-Meneses ^[1] ; Gladis Miriam Aparicio-Rojas ^[2]
1. [1] Universidad del Tolima
  
  Universidad del Tolima
  
  Colombia
2. [2] Universidad Autónoma de Occidente
  
  Universidad Autónoma de Occidente
  
  Colombia
Localización: DYNA: revista de la Facultad de Minas. Universidad Nacional de Colombia. Sede Medellín, ISSN 0012-7353, Vol. 85, Nº. 204, 2018, págs. 143-149
Idioma: inglés
Títulos paralelos:
- Análisis térmico y espectrometría de masas en conductores protónicos (PVDF/H3PO2) para implementación en celdas de combustible
Enlaces
- Texto completo (pdf)
Resumen
- español
  Se prepararon membranas de Polivinil Difluoruro y Acido Hipofosforoso (PVDF/H3PO2) con diferentes concentraciones deácido. 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 357K 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 H3PO2perdió un átomo de hidrógenoy 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/H3PO2sea propuesto como electrolito solido en celdas de combustible.
- English
  Polyvinyl 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 to357.6 K due to the evaporation of water, and another closed to422 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, therebyraises the possibility that H3PO2lost 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/H3PO2system to be proposed as solid electrolyte in fuel cells.