| 초록 |
본 연구에서는 열적으로 안정하고 투명성이 우수하여 광통신, 전기발광소자 등에서 널리 응용이 되고 있는 fluorene기와 낮은 유전율, 열/산화 안정성, 가공성 등이 우수한 perfluorocyclobutane (PFCB)기가 도입된 부분불소계 고분자를 합성하였다. 합성된 고분자에 chlorosulfonic acid를 이용한 후술폰화 반응을 통해서 이온교환기를 도입하여 고분자연료전지에 쓸 수 있는 전해질막을 제조하였다. 술폰화 반응은 일정한 시간과 온도 하에서 술폰화제의 첨가 비율을 달리하여 진행되었으며, 이에 따라 다양한 술폰화도(SD), 이온교환 능력(IEC), 당량무게(EW)를 가지는 고분자를 쉽게 합성할 수 있었다. 다양한 술폰화도를 가지는 고분자들의 연료전지용 고분자 전해질로서의 특성을 Nafion-115와 비교하였으며, 술폰화도와 이온교환능력에 따른 함수율, 메탄올 투과도, 이온전도도 거동을 확인하였다. 술폰화된 고분자들의 이온전도도를 측정한 결과 술폰화도가 증가할수록 이온 전도도가 증가하는 것을 관찰할 수 있었으며, 술폰화도가 1.11인 고분자(0.1129 S/cm, 80℃)의 경우 Nafion-115(0.1070 S/cm, 80℃)를 능가하는 우수한 이온 전도도를 나타냈다. |
