Phosphorylated zeolite-A/chitosan composites as proton exchange membrane fuel cell

Abstract

Виготовлено фосфорильовані цеоліт- А/хітозанові композити та показано можливість їх викорис- тання як альтернативного матеріалу для протонообмінних мембранних паливних елементів (ПОМПЕ). Таку можливість продемонстровано механічними властивостями, властивістю до набухання, протонною провідністю, метанольною проникністю та термічною стійкістю. Депротонуванням, демінералізацією та деацетилюванням одержано хітозан з відходів ракоподібних креветок. Проведено його модифікування з використанням цеоліту А в різних концентраціях. Додаткове модифікування проведено з використанням трифосфату натрію (ТФН) як фосфорилюючого агенту та глутаральдегіду як зшиваючого агенту. За результатами скануючої електрон- ної мікроскопії встановлено, що мембрана має жорсткі пори. Показано, що фосфорильований цеоліт-А/хітозан гібридний композит як електролітна мембрана з модифікованими природними полімерами може стати рішенням екологічного та економічного паливного елемента.Phosphorylated zeolite-A/chitosan composites were prepared and characterized as an alternative material for proton exchange membrane fuel cell (PEMFC). Their applicability was demonstrated by mechanical properties, swelling property, proton conductivity, methanol permeability, and thermal resistance. Chitosan was prepared from shrimp shell waste by deproteination, demineralization, and deacetylation. Chitosan was modified using zeolite A in the various concentrations. Chitosan membrane hybrid zeolite A was further modified using sodium triphosphate (STPP) as phosphorylation and glutaraldehyde as a cross linker. The SEM results showed that the membrane had rigid pores. Moreover, this research stated that phosphorylated zeolite-A/chitosan hybrid composite as an electrolyte membrane with modified natural polymers could be a solution of environmental and economical fuel cell.