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음이온 교환막 수전해 시스템 응용을 위한 폴리(디벤조퓨란-바이페닐) 기반의 음이온 교환막 개발
Development of Poly(dibenzofuran-biphenyl)-based Anion Exchange Membrane for Anion Exchange Membrane Water Electrolysis Applications
- 김병모;
- 황인혁;
- 김기현
초록
본 연구에서는 디벤조퓨란(dibenzofuran), 바이페닐(biphenyl), 7-브로모-1,1,1-트라이플루오로헵탄-2-온(7-Bromo1,1,1-trifluoroheptan-2-one)을단량체로 사용하여 강산 촉매하에서 축합중합을 수행함으로써 가지형 구조의 이오노머 전구체(BFBC7Br)를 합성하였다. 이후 4차 암모늄기로의 개질 반응을 통해 OH⁻ 이온 전달이 가능한 디벤조퓨란–바이페닐 기반 이오노머(BFBN)를 제조하였다. 합성된 BFBN의 화학 구조, 분자량 및 열적 특성을 분석하였으며, 용액 캐스팅(solution casting) 공법을 이용하여 BFBN 막을 제조하고 그 수화 거동 특성을 평가하였다. 또한 기계적 물성과 이온전도도를 PiperION 막과비교함으로써 구조적 차이에 따른 성능 특성을 분석하였다. 그 결과, BFBN 막은 PiperION 대비 유연한 알킬 측쇄의 도입으로 인해 변형 수용성(연신율)이 향상되었으며, 가지형 구조가 형성하는 친수/소수 영역의 미세상 분리 효과로 인해 우수한OH⁻ 이온 전도도를 나타내었다.
키워드
dibenzofuran; biphenyl; graft copolymer; anion exchange membrane; water electrolysis
- 제목
- 음이온 교환막 수전해 시스템 응용을 위한 폴리(디벤조퓨란-바이페닐) 기반의 음이온 교환막 개발
- 제목 (타언어)
- Development of Poly(dibenzofuran-biphenyl)-based Anion Exchange Membrane for Anion Exchange Membrane Water Electrolysis Applications
- 저자
- 김병모; 황인혁; 김기현
- 발행일
- 2025-12
- 유형
- Y
- 저널명
- 멤브레인
- 권
- 35
- 호
- 4
- 페이지
- 419 ~ 429