CAS-szám:31175-20-9 Nafion™ perfluorozott gyantaoldat/nafion(r) diszperziós oldat

A magkomponens a perfluor-szulfonsav-csoport (–SO₃H), amely közvetlenül három magtulajdonsággal ruházza fel a gyantát: magas protonvezetőképesség, szilárd szupersavasság és ioncsere. A perfluorozott főlánc szerkezeti jellemzői lehetővé teszik, hogy ezek a magtulajdonságok zord körülmények között is stabilan működjenek, ami végső soron a gyantát egy különleges ioncserélő gyantává teszi, amely nagy teljesítményű és nagy stabilitású. Ez egyben a fő különbség a közönséges szulfonált gyanták és a nem-fluorioncserélő gyanták között is.

A hidrogéntermeléshez a vízben végzett elektrolízisben ezzel a gyanta membránnal szemben támasztott alapvető követelmények a magas protonvezetőképesség, az erős antioxidáns/mechanikai stabilitás, az alacsony gázáteresztő képesség, a jó interfész-kompatibilitás, valamint a PEM vízelektrolízis durva oxidációs és nagyáramú körülményeihez való alkalmasság.

Ennek a gyanta-vizes diszperziónak a mag szilárdanyag-tartalma határozza meg a filmréteg tömörítési sűrűségét, vastagságát és képződési hatékonyságát. A megfelelő 10-15 tömeg% szilárdanyag-tartalom az optimális tartomány a fóliaképzés minőségének és teljesítményének kiegyenlítéséhez; az oldószerrendszer döntő fontosságú, mivel a víz/alkohol arányon keresztül szabályozza a diszperzió felületi feszültségét, párolgási sebességét és részecskediszperzióját. 20-50 térfogatszázalékos alkoholaránnyal lehet elérni az optimális filmképző kinetikát és mikrostruktúrát.

A négy dimenzióból (gyantamódosítás, előkezelési folyamat, működési folyamat és regeneráció karbantartása) összehangolt intézkedésekkel nem csak a szerves anyagok érintkezését és adszorpcióját csökkenti a gyantával, hanem fokozza a gyanta szennyezés- és deszorpciós képességét is, miközben biztosítja a nehézfém-ionok hatékony adszorpcióját/cseréjét.

Fő funkciója, hogy folytonos ion-vezető csatornát hozzon létre az elektród számára, és egyesítse a funkcionális módosításokat a meghatározott kationok szelektív felismerése érdekében. Ez az alapja annak, hogy az elektróda reagáljon az ionokra; nagy szelektivitás és gyors reakcióképesség elérése a perfluorszulfonsav csoport szerkezeti jellemzőiből és a gyanta mikro-fázisszétválasztó mikroszerkezetéből fakad. Előnye továbbá az erős kémiai stabilitás és az elektróda szubsztrátummal való jó kompatibilitása, így alkalmas a kationok kimutatására különféle vízi környezetben és enyhén savas vagy lúgos környezetben. Ez az előnyben részesített szubsztrát a nagy-teljesítményű ion-szelektív elektródákhoz.