เยื่อแผ่นแลกเปลี่ยนโปรตอนประเภทพอลิอิเล็กโทรไลต์

Abstract

ในการศึกษาครั้งนี้ เยื่อแผ่นแลกเปลี่ยนโปรตอนที่เตรียมขึ้นประกอบด้วย เยื่อแผ่นไคโตแซนที่ไม่ถูกทำให้เกิดโครงร่างตาข่าย เยื่อแผ่นไคโตแซนที่ถูกทำให้เกิดโครงร่างตาข่ายด้วยสารละลายกรดซัลฟุริกเข้มข้น 1 และ 2 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก และเยื่อแผ่นอัลจิเนต เยื่อแผ่นไคโตแซนที่ถูกทำให้เกิดโครงร่างตาข่ายด้วยสารละลายกรดซัลฟุริก เข้มข้น 1 และ 2 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก จะทนแรงดึงได้น้อยกว่าเยื่อแผ่นไคโตแซนที่ไม่ถูกทำให้เกิดโครงร่างตาข่าย การดูดซับน้ำและการเปลี่ยนแปลงความหนาของเยื่อ แผ่นไคโตแซนจะมีค่าลดลง เมื่อเพิ่มความเข้มข้นของกรดที่ทำให้เกิดโครงร่างตาข่าย เยื่อแผ่นมีค่าความสามารถในการแลกเปลี่ยนไอออนเท่ากับ 0.94±0.24, 2.09±0.43, 2.36±0.21 และ 2.94±0.17 มิลลิโมลสมมูล/กรัม ตามลำดับ จากการวัดค่าการนำโปรตอนในช่วงอุณหภูมิ 40-80 ℃ พบว่าเยื่อแผ่นทุกชนิด มีค่าการนำโปรตอนเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น เยื่อแผ่นไคโตแซนที่ถูกทำให้เกิดโครงร่างตาข่ายด้วยสารละลายกรดซัลฟุริกเข้มข้น 2 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนักแล้วกระตุ้นด้วยสารละลายกรดซัลฟุริกเข้มข้น 1 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก มีค่าการนำโปรตอนสูงสุดที่อุณหภูมิ 80 ℃ และมีพลังงานกระตุ้นของกลไกการเคลื่อนที่เท่ากับ 13.8 กิโลจูลต่อโมล จากการศึกษาครั้งนี้ เยื่อแผ่นที่มีศักยภาพที่จะนำมาพัฒนาเป็นเยื่อแผ่นสำหรับประยุกต์ใช้กับเซลล์เชื้อเพลิงคือ เยื่อแผ่นไคโตแซนที่ถูกทำให้เกิดโครงร่างตาข่ายด้วยสารละลายกรดซัลฟุริกเข้มข้น 2 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนักแล้วกระตุ้นด้วยกรดซัลฟุริก เข้มข้น 1 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก แต่อย่างไรก็ตามควรทำการปรับปรุงค่าการนำโปรตอนให้มีค่าสูงขึ้น