Phosphonated & sulfonated poly(pentafluorostyrene)

Like dokumenter
Continuity. Subtopics

Oppgave. føden)? i tråd med

RF Power Capacitors Class kV Discs with Moisture Protection

RF Power Capacitors Class1. 5kV Discs

Lavkarbo-effekterog - bivirkninger

Gir vi de resterende 2 oppgavene til én prosess vil alle sitte å vente på de to potensielt tidskrevende prosessene.

MID-TERM EXAM IN TEP4125 THERMODYNAMICS 2 Friday 28 March 2014 Time: 10:30 11:30

MØTEPROTOKOLL. Internasjonalt Utvalg. Dato: kl. 9:00 Sted: Skype Arkivsak: 15/01544

Erfaringer fra en monografi-arbeidsgruppe

BEC in microgravity. W. Herr, Institute for Quantum Optics, Leibniz University of Hanover

LED Highbay Light IP65. The specification of G5 ( the fifth generation ) highbay. RoHS. Intertek ZHONGCHUANGZHAOMING

RF Power Capacitors Class , 20 & 30 mm Barrel Transmitting Types

ISO CO 2 -rørtransportstandarden. Arne Dugstad, IFE Svend Tollak Munkejord, SINTEF

Electronic supplementary material. Bis(alkyl) rare-earth complexes coordinated by bulky tridentate

Dynamic Programming Longest Common Subsequence. Class 27

melting ECMI Modelling week 2008 Modelling and simulation of ice/snow melting Sabrina Wandl - University of Linz Tuomo Mäki-Marttunen - Tampere UT

EKSAMENSOPPGAVE I FAG TKP 4105

BORD inspirasjon fra utvalgte leverandører

Product Facts. Product code example

Guidance. CBEST, CSET, Middle Level Credential

GEF2200 Atmosfærefysikk 2017

Simon Fraser University

Uønsket opptak av store molekyler i lever et problem som kan overkommes?

Trigonometric Substitution

Side 2 af 12 in identitet vil holdes skjult. Les om retningslinjer for personvern. (Åpnes i nytt vindu) 1) Navn på gruppen:

UNIVERSITETET I OSLO ØKONOMISK INSTITUTT

Fremstilling av nanokarbon og hydrogenrik gass fra naturgass

Cambridge Assessment International Education Cambridge International Advanced Subsidiary and Advanced Level

PSi Apollo. Technical Presentation

TMA4245 Statistikk. Øving nummer 12, blokk II Løsningsskisse. Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet Institutt for matematiske fag

Informasjon til Sikkerhetsforum. Hammerfest

CasNr: Tester. 96h NOEC 100 Selenastrum capricornutum 4. 21d NOEC h LC AMF basert på PNEC1 Laveste L(EC)

Innspill fra forskningsgruppe Uorganisk nanokjemi og katalyse, Kjemisk Institutt, UiB

Rotagrip Ltd Tel 0044 (0) Website FOR VPC-TYPE. Speed Max R.P.M. Speed Max R.P.M.

Leder i StOr, Anine Klepp. Organisasjonskonsulent, Anette Faane Aasbø

Andrew Gendreau, Olga Rosenbaum, Anthony Taylor, Kenneth Wong, Karl Dusen

96h NOEC 1800 Scendesmus subspicatus 1. 96h LC Onchorhynchus mykiss 1. AMF basert på PNEC1 Laveste L(EC)50 0, ,021

0.5 (6x 6x2 ) dx = [3x 2 2x 3 ] 0.9. n n. = n. ln x i + (β 1) i=1. n i=1

Marmi Plus One. Sleek, Essential, Stunning

Slide 1. The World of Temperature

Enkel og effektiv brukertesting. Ida Aalen LOAD september 2017

UNIVERSITY OF OSLO. Faculty of Mathematics and Natural Sciences. Matlab-utskrift (1 side).

Neperdo Biomarine, Porsgrunn

Semesteroppgave. Gassturbinprosess

Luftlekkasjetest -Differansetrykkmetoden

Termodynamikk ΔU = Q - W. 1. Hovedsetning = Energibevarelse: (endring indre energi) = (varme inn) (arbeid utført)

Mindre salt = mer problemer?

Feltforsøk Bedre metoder for bekjempelse av bakterieråte 2012 og 2013

Du vil trenge: Umbraco Nøkkel (Inkludert); Skiftnøkkel/Fastnøkkel sett (For styrestem bolten og de 4 styreboltene),pumpe

Hvordan påvirker klimaendringer flåtten? Lucy Gilbert

TKP 4105 SEPARASJONSTEKNIKK EKSAMEN DESEMBER Oppgave 1/Oppgåve 1: DIFFUSJON MEMBRAN DIALYSE 25% vekt

EFFICIENCY, SAFETY, ECONOMY AND HEALTH

CasNr: Tester. 96h LC50 6, h LC50 0, d NOEC 0, d NOEC 0,001 Onchorhynchus mykiss 1

Improving Customer Relationships

Salting of dry-cured ham

Microsoft Dynamics C5 Version 2008 Oversigt over Microsoft Reporting Services rapporter

Elektronisk termostat med spareprogram. Lysende LCD display øverst på ovnen for enkel betjening.

Slope-Intercept Formula

Neural Network. Sensors Sorter

TMA4240 Statistikk Høst 2015

PRODUCER OF HIGH TECH FIBER ROPES. With the worlds strongest fiber

Har du graden kurset byggar på? Do you have the degree this course is based upon? Eg er / I am. Eg tek sikte på / I aim for

KROPPEN LEDER STRØM. Sett en finger på hvert av kontaktpunktene på modellen. Da får du et lydsignal.

MULTIPLE CORRESPONDENCE ANALYSIS BY CHOOSING CATEGORIES ELIMINATION OF ACTIVE CATEGORIES WITH SMALL WEIGHTS THRESHOLD (PCMIN) : 0.00 % WEIGHT: 0.

OTC USE IN NORWAY FOR PARACETAMOL, ATC-CODE: N02BE01

Identifisere mekanismene bak de fordelaktige effektene som fysisk trening gir på hjerte, blodårer og skjelettmuskel.

CasNr: Tester. 72h LC h NOEC 1, d NOEC h LC Onchorhynchus mykiss 2

The regulation requires that everyone at NTNU shall have fire drills and fire prevention courses.

Basic Knowledge of Chemistry and Mass Spectrometry

Bruk av Aluminium Offshore & i Industrien

The building blocks of a biogas strategy

BMXART0814 ( ) M340 8 inn ana TC/RTD, 2*FCN

Skadeanalyser, viktig bidrag til kontinuerlig forbedring/læring - med fokus på korrosjon

Elektronisk innlevering/electronic solution for submission:

Sveiste stålrør Welded steel pipes EN 10217

Brann i tunneler. Teknologidagene Brannutvikling - Hva skjer med betongen - Eksempler. Claus K. Larsen

INSTRUKSJONER FOR TILBEREDNING OG INJEKSJON AV CIMZIA PÅ ENGELSK (certolizumab pegol) INSTRUCTIONS FOR PREPARING AND GIVING AN INJECTION OF CIMZIA

Cambridge Assessment International Education Cambridge International Advanced Subsidiary and Advanced Level

R2 kapittel 1 Vektorer Løsninger til kapitteltesten i læreboka

SynNanoVect lipofection 2019

Instruksjons manual Instruction manual

SERK1/2 Acts as a Partner of EMS1 to Control Anther Cell Fate Determination in Arabidopsis

Lyskvalitet og melduggbekjempelse. Mikroalger store muligheter

Kontroll av luft I væskefylte Systemer

Universitetet i Bergen Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet Eksamen i emnet Mat131 - Differensiallikningar I Onsdag 25. mai 2016, kl.

Mathematics 114Q Integration Practice Problems SOLUTIONS. = 1 8 (x2 +5x) 8 + C. [u = x 2 +5x] = 1 11 (3 x)11 + C. [u =3 x] = 2 (7x + 9)3/2

COLLECTION FAB KATALOG S PRODUKTBLAD FAB CIRCULAR S Enjoy! embaccolighting

PROSESSTEKNIKK (TKP4120) Tema: "Van der Waals tilstandslikning" (ca. 4 timer)

Eksamen vind og vannkraft 2013

NOTBLOKKER POWER BLOCKS NOTBLOKK KBFM1 POWER BLOCK KBFM1

Eksamen 15. august SOLUTIONS TO PROBLEMS 1 and 3. Oppgave / Oppgåve 1: Tørking av naturgass ved absorpsjon (35%) V T, y T L T, x T TEG solution

UNIVERSITY OF OSLO. Make sure that your copy of this examination paperis complete before answering.

Baltic Sea Region CCS Forum. Nordic energy cooperation perspectives

Konstruksjonsstål for arktiske forhold krav til sveisbarhet og egenskaper. Norsk Korrosjonsteknisk forening Mons Hauge, Statoil

Astro Calendar '99 v 1.08 by Yasuji Yamanaka

SiS GO ELECTROLYTE POWDERS

SUBSEA LØSNING FOR SNORRE EXPANSION PROJECT (SEP)

24-28h EC50 17 Selenastrum capricornutum 1. 72h NOEC d NOEC h LC d NOEC

a. Skriv opp massebalanselikningen for massen av X i denne boksen. Forklar hvilke prosesser som beskrives av de ulike leddene i likningen.

Edge Of Dock Leveler. Size: Widths 66, 72, 78, 84. Lengths 15, 17 Lips. Capacities: 20,000 25,000 30,000 35,000 NEVERLIFT NL

Transkript:

Title Phosphoated & sulfoated poly(petafluorostyree) Vladimir Ataasov & Joche Kerres Istitute of Chemical Process Egieerig Uiversity of Stuttgart, Germay & P S 1

utlie Phosphoated poly(petafluorostyree) (PWN2010) Sythesis & Characterizatio Coductivity (EIS) Structure (SAXS) Ahydride formatio (phosphoic acid codesatio) Resistace to radical attack (etos test) Emulsio polymerizatio of petafluorostyree Molecular weight (GPC) Sulfoated poly(petafluorostyree) (sps) Sythesis & Characterizatio Resistace to heat (TGA) ydratio isotherms (water uptake) Coductivity (EIS) 2

Phosphoatio of PS + PS (commercial) Characteristics: P(SiMe 3 ) 3 160-170 C 5-8 hrs - Me 3 Si (bp. 16 C) P SiMe 3 SiMe 3 Water Refluxig 5 mi -2 Me 3 Si or (Me 3 Si) 2 P PWN2010 Yield: 98% phosphoatio above 90 % molecular weight M w = 67 kda (M w (PS) = 59 kda) IEC = 7 mmol g -1 (calc. 7.8 mmol g -1 ) pk a1 = 0.5 (Polystyree-P 3 2 : pk a1 = 1.9) resistace to heat up to 340 C T g above 340 C water soluble powder 3 Ataasov & Kerres Macromolecules 2011, 44, 6416

Coductivity at 1atm water pressure T ( C) Relative humidity σ (S cm -1 ) 160 16,0 150 20,8 140 130 27,6 37,1 P 3 2 PWN2010 120 50,7 110 70,5 100 100 Nafio117 P 3 2 P 3 2 PVPA PmPPA 1000/T (K -1 ) 4. Steiiger Phys. Chem. Chem. Phys., 2007, 9, 1764

SAXS SAXS Itesity (a.u.) d = 2p/q = 23 Å PWN 84% 2010, 84% R N117 Ambiet R q0 = 0,27 Å -1 q0 = 0,27 A-1 d=2p/q=23 A q1 = 0,557 Å -1 q1 = 0,557 1000 0,01 0,1 1 q (Å -1 )

Thermogravimetric aalysis C 3 S S P 3 3 2 3 PαMSSA PSSA PS PWN2010 Weight / wt % Polymer Defuctioal. [ C] Degradatio [ C] PαMSSA 201 381 PSSA 247 382 PS - 402 PWN 2010 340 391 Temperature / C

Phosphoic acid codesatio 31 P solid-state NMR fi110915-gudat-ataasov2_sol.101_001001r Dryig: 50 C, p = 1 mbar, a week bservig: Sigle resoace Reaso: free phosphoic fuctio Coclusio: Iability of PWN2010 to udergo self-codesatio at 50 C Aealig: 250 C, p = 1 atm, 5 hrs bservig: Shoulder i the mai resoace Reaso: formatio of ew phosphorous species Coclusio: PWN2010 formed ahydride at 250 C (cofirmed by TIR) 300 250 200 150 100 50 0-50 -100-150 -200-250 -300

Simulatio of 31 P CP/MAS NMR PVPA Itegratio: acid: ahydride= 58: 42 Ahydride > 90% Experimetal spectrum of PWN aealed at 250 C P acid form differece P P ahydride form A. Kaltbeitzel et al. Solid State Ioics 178 (2007) 469

eto test of PWN2010 W(log M) PWN Weightloss [wt%] PWN after 24, 48 ad 96h eto test PWN before eto test M w / kda PDI Before T - 67 7.4 After 24h T 0 137 3.2 After 48h T 0 106 2.8 After 96h T 2 105 2.8 9 Molecular weight (g mol -1 )

Emulsio polymerizatio of PS Name M calc kda M exp kda M w exp kda PDI PS - 25 105 4.2 1 100 312 716 2.3 Iit.: K 2 S 2 8 M/ 2 = 1/2 M/SDS = 50/1 T = 80 94 C for 1 h Rect. Time: 2 h PS 4 3 1 2 2 100 260 780 3.0 3 100 140 440 3.1 4 30 110 295 2.7 commercial Molecular weight (g mol -1 )

Sulfoatio of PS 24 30 C, 1h + NaS DMAc PS Characteristics: SNa tps 2 2 /C 50 C, 15 hrs S 3 sps sulfoatio 100 % IEC = 3.4 mmol g -1 (calc. 3.9 mmol g -1 ) pk a = - 2 (PSSA: pk a = - 0.5) resistace to heat up to 270 C molecular weight is ukow: sps is partially soluble oly i DMS

19 NMR 19 i DMS.esp B A A C A B A C B PS B SNa tps B A A B S 3 sps -130-135 -140-145 -150-155 -160-165 ppm

Thermogravimetrical aalysis Weight / wt % Polymer Defucioal. [ C] C 3 S 3 S 3 PαMSSA PSSA sps tps PS PWN2010 Degradatio [ C] PαMSSA 201 381 PSSA 247 382 sps 268 351 S 3 S P 3 2 tps 325 478 PS - 402 PWN 2010 340 391 Temperature / C

ydratio isotherms Water cotet (wt%) 30 C sps PWN2010 Nafio 117 λ([ 2 ]/[-P 3 2 or S 3 ]) 30 C sps PWN2010 Nafio 117 R (%) R (%) The absolute higher water uptake of sps ad PWN2010 is due to its higher umber of fuctioal group i compare to Nafio117.

Coductivity at 1atm water pressure Temperature ( C) 160 140 120 100 Coductivity (S cm -1 ) sps S 3 3 S sps 2-220 S 2 S 2 S 3 PWN2010 Nafio117 P 3 2 C C 2 C 2 C y x 2 C 2 C z C 2 C 2 S 3 C 3 M. Schuster et al Macromolecules 2009, 42, 3129. 1000/T (K -1 )

Summary & Coclusios Phosphoated poly(petafluorostyree) with phosphoatio degree above 90% is obtaied The high coductivity (σ = 0.1 S cm -1 at 110 C): Lamellar structurig (SAXS). The reduced formatio of ahydrides ( 31 P MAS NMR) Resistace to radical attack. Poly(petafluorostyree) was obtaied by emulsio polymerizatio Molecular weight (GPC): up to 800 kda Cotrol over molecular weight Sulfoated poly(petafluorostyree) is obtaied with 100% sulfoatio degree. Io coductivity (σ = 50 ms cm -1 at 150 C) is makig this material oe of the best io-coductig polymer. 16

Ackowledgmets Sadrie Lyoard (CEA, Greoble) Dietrich Gudat (Uiversity of Stuttgart) Wolfgag Meyer (MPI-P, Maiz) Klaus-Dieter Kreuer (MPI-K, Stuttgart) Thak you! Bastia Ruffma (IAT, Schweri) Deutsche orschugsgesellschaft (DG) 17