Síntesis y caracterización de un nuevo polímero conductor basado en biimidazol para pilas de combustible de electrolito polimérico

• Autores: María del Carmen Ortega Marín
• Directores de la Tesis: Salvador Borrós Gómez (dir. tes.), Juan Jesús Pérez González (dir. tes.), Jordi Riera i Colomer (dir. tes.)
• Lectura: En la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) ( España ) en 2016
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Carlos Alemán Llansó (presid.), David Muñoz Rojas (secret.), David Sánchez García (voc.)
• Materias:
  • Física
    • Química física
      • Teoría de las células de combustible
  • Química
    • Química analítica
      • Métodos termoanalíticos
    • Química inorgánica
      • Hidrogeno
    • Química macromolecular
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: TDX
• Resumen

  • En esta tesis se sintetiza y caracteriza un nuevo polímero basado en el biimidazol, el poli[4-4'(p-fenilen)-2,2'bi-1H-imidazol] (PBII), con el objetivo de evaluar su viabilidad como polímero conductor en membranas de pilas de combustible de alta temperatura. En la memoria del trabajo de tesis se indican los principales puntos desarrollados, así como las conclusiones del estudio: 1. Se detallan las fases de la síntesis y se verifican cada una de ellas mediante las técnicas de resonancia magnética nuclear o espectroscopía de infrarrojos. 2. Se caracteriza el polímero sintetizado mediante la aplicación de las técnicas de análisis elemental, termogravimetría, espectroscopia de infrarrojos, viscosidad intrínseca, cromatografía de exclusión molecular y se mide la conductividad mediante el método de las dos puntas. Los análisis realizados validan las características del PBII para su uso como polímero en membranas conductoras de protones y ponen de manifiesto que el PBII mejora la conductividad presentada por el ABPBI y el PBI, manteniendo una estabilidad térmica similar a dichos polímeros. 3. Se realizan membranas poliméricas basadas en PBII que se caracterizan mediante la técnica de microscopía electrónica de barrido y se utiliza el método de cuatro puntas para la medición de la conductividad. El estudio morfológico de la membrana muestra una superficie homogénea y sin porosidad. Adicionalmente, los resultados obtenidos en la conductividad permiten afirmar que las membranas basadas en PBII presentan un valor de conductividad más elevado que las de ABPBI y PBI. A modo de conclusión final puede decirse que la presente tesis aporta un nuevo polímero conductor, el poli[4-4'(pfenilen)-2,2'bi-1H-imidazol] (PBII), para la realización de membranas poliméricas en pilas de combustible. El PBII presenta mejores características de conductividad que el ABPBI y el PBI, manteniendo propiedades similares en cuanto a estabilidad térmica se refiere. Este trabajo ha permitido validar la potencialidad de los polímeros PBII en aplicaciones que serán cada vez más importantes como son las pilas de combustible de electrolito polímerico de alta temperatura.