PiperION® Anion Exchange Membrane, 40 microns, Self-Supporting

Versogen’in 40 mikrometre kalınlığındaki kendinden destekli anyon değişim membran levhaları şu anda 5×5 cm, 10×10 cm ve 20×20 cm boyutlarında sunulmaktadır. PiperION® kendinden destekli AEM’ler, tamamen işlevsel hale getirilmiş poli(aryl piperidinyum) reçine malzemesinden üretilmiştir ve içinde herhangi bir mekanik takviye bulunmamaktadır. Membranın tamamının %100 reçine malzemesinden üretilmesi, bu membran kategorisinin mekanik olarak takviyeli PiperION® AEM’lere kıyasla daha yüksek iyon iletkenliğine sahip olmasını sağlar. Mekanik sağlamlık açısından bakıldığında, mekanik olarak takviyeli PiperION® AEM’ler, kendinden destekli PiperION® AEM’lere kıyasla daha yüksek performans sağlar.

PiperION® AEM’ler, işlevsel hale getirilmiş poli(aryl piperidinyum) polimerinden üretilmiştir. Poli(aryl piperidinyum) reçine malzemesinin genel kimyasal yapısı aşağıda verilmiştir.

Kendi Kendini Destekleyen PiperION® AEM’lerin Faydaları:

• Takviye içermez ve yüksek anyon iletkenliğine sahiptir
• Yüksek kimyasal stabilite sağlar, hem bazik hem de asidik ortamlarda (pH aralığı 1-14)
• Ultra ince membranlar, çeşitli alkali yakıt hücreleri, alkali elektrolizörler, doğrudan amonyak yakıt hücreleri ve diğer ilgili elektrokimyasal teknolojiler için mükemmel performans gösterir

Kendi Kendini Destekleyen PiperION® AEM’lerin Özellikleri (*):

Ön işlem protokolü: PiperION® membranları hidroksit formunda değil (özellikle bikarbonat formunda) sevk edilir ve istenilen anyonik forma dönüştürülmesi için doğru ön işlem protokolü izlenmelidir.

Standart alkali yakıt hücresi / elektroliz uygulamaları için: Membranı kullanmadan önce 1 saat boyunca ortam koşullarında bir kapak tabakası olmadan bekletin.

Hidroksit değişim membranı yakıt hücresi veya hidroksit değişim elektroliz uygulamaları ya da membran boyunca hidroksit iyonu transferi gerektiren diğer herhangi bir uygulama için, membran bikarbonat formundan OH- formuna dönüştürülmelidir.

Membranı OH- formuna dönüştürmek için, membranı 0.5 M NaOH veya KOH sulu çözeltisine 1 saat boyunca oda sıcaklığında yerleştirin. 1 saat sonra çözeltinin yerini taze 0.5 M NaOH veya KOH ile değiştirin ve membranın 1 saat daha oda sıcaklığında beklemesine izin verin. İki bekletmeden sonra, membranı DI su ile durulayın (pH ~ 7). Ortam havasına maruz kalmayı en aza indirin, çünkü CO2 membrana geri dönebilir ve membranın tekrar bikarbonat formuna dönüşmesine neden olabilir. CO2 ile hidroksit iyonları arasındaki reaksiyon tamamen kimyasaldır ve OH- formundaki membranın CO2 içeren bir ortama (ortam havası gibi) maruz bırakılması durumunda hemen gerçekleşir. Bu dönüşüm, membranı CO2 içermeyen kuru bir ortamda dönüştürerek ve test ederek tamamen önlenebilir.

CO2 veya CO’nun elektrokimyasal indirgenmesi veya CO2 elektrolizi uygulamalarında: Membranı kullanmadan önce 1 saat boyunca ortam koşullarında bir kapak tabakası olmadan bekletin.

PiperION® membranı bikarbonat formunda sevk edilir. Sisteminizde bikarbonat elektrolitleri ile çalışıyorsanız, membranı önceden işlemden geçirmeye gerek yoktur ve olduğu gibi kullanılabilir.

Karbonat elektrolitleri ile çalışıyorsanız, PiperION® membranını karbonat formuna dönüştürmek gerekir. Bunu başarmak için, membranı 0.1 – 0.5 M sodyum karbonat veya potasyum karbonat sulu çözeltisine 12 saat boyunca oda sıcaklığında daldırın. Daha sonra çözeltinin yerini taze 0.1 – 0.5 M sodyum karbonat veya potasyum karbonat ile değiştirin ve membranın 12 saat daha oda sıcaklığında beklemesine izin verin. İki-üç bekletmeden sonra membranı DI su ile durulayın (pH ~ 7).

CO2 indirgeme deneylerinizde bikarbonat veya karbonat yerine KOH veya NaOH türü saf alkali elektrolitler kullanıyorsanız, membranı OH- formuna dönüştürmek için “Standart alkali yakıt hücresi / elektroliz uygulamaları” protokolünü takip edebilirsiniz.

Diğer elektrokimyasal (elektrodiyaliz, tuzdan arındırma, elektro-elektrodiyaliz, ters elektrodiyaliz, asit geri kazanımı, tuz ayrıştırma vb.) ve elektrokimyasal olmayan uygulamalar için: Membranı kullanmadan önce 1 saat boyunca ortam koşullarında bir kapak tabakası olmadan bekletin.

Membranı elektrokimyasal cihaza veya kurulumuna monte etmeden önce, membran ilgili uygulama için gerekli olan anyonik forma dönüştürülmelidir. Örneğin, uygulama Cl- anyonlarının membran boyunca taşınmasını gerektiriyorsa, bu anyon değişim membranı Cl- formuna dönüştürülmelidir. Bu membranı Cl- formuna dönüştürmek için, 0.1 ila 0.5 M NaCl veya KCl tuz çözeltisine (deiyonize suda çözülmüş) 12-24 saat boyunca daldırılması ve ardından membran yüzeyindeki fazla tuzun temizlenmesi için deiyonize su ile durulanması gereklidir. Veya, uygulama sülfat anyonlarının taşınmasını gerektiriyorsa, PiperION® AEM sülfat formuna dönüştürülmelidir. Sülfat formuna tam dönüşümü sağlamak için 0.1 ila 0.5 M Na2SO4 veya K2SO4 nötr tuz çözeltisi genellikle yeterli olur. Membran bu tuz çözeltisine oda sıcaklığında 12-24 saat boyunca tamamen daldırılmalıdır. Yüzde 100’e yakın dönüşüm sağlamak için daldırma işlemini 2-3 kez tekrarlamak ve ardından bol miktarda deiyonize su ile durulamak önerilir.

Saklama, kimyasal kararlılık, ön işlem veya işlem öncesinde herhangi bir endişeniz varsa, lütfen bizimle iletişime geçin.

Versogen Membranları ve Dispersiyon Ürünlerinin Çeşitli Kullanımına Yönelik Bilimsel Literatür:

Wang ve arkadaşları tarafından yazılan “Poly(aryl piperidinium) membranes and ionomers for hydroxide exchange membrane fuel cells”  başlıklı makale, PiperION® membranlarının polimer kimyasını ve hidrojen ve CO2’siz hava reaktanlarıyla 95°C sıcaklıkta yakıt hücresi operasyonunu açıklayan mükemmel bir kaynaktır. Bu makale ayrıca poly(aryl piperidinium) bazlı AEM’lerin iyon iletkenliği, kimyasal kararlılığı, mekanik dayanıklılığı, gaz ayırma ve seçici çözünürlük gibi yönlerini de araştırmaktadır.

Wang ve arkadaşları tarafından yazılan “High-Performance Hydroxide Exchange Membrane Fuel Cells THrough Optimization of Relative Humidity, Backpressure, and Catalyst Selection” başlıklı makale, PiperION® membranlarının anottaki su birikmesini ve katodun kurumasını önlemek için farklı operasyonel parametreler altında yakıt hücresi operasyonunu açıklayan mükemmel bir kaynaktır. Katalizörde yapılan daha fazla optimizasyon ile H2/O2‘de 1.89 W/cm² ve H2/Hava‘da 1.31 W/cm² zirve güç yoğunlukları elde edilmiştir.

Luo ve arkadaşları tarafından yazılan “Structure-Transport Relationships of Poly(aryl piperidinium) Anion-Exchange Membranes: Effect of Anions and Hydration” başlıklı makale, poly(aryl piperidinium) reçinesinden üretilmiş AEM’ler aracılığıyla farklı anyonların taşınmasını ayrıntılı olarak açıklayan mükemmel bir kaynaktır. Bu yayında, nanoyapı, karşı anyonların bir fonksiyonu olarak hidrasyon veya su alımı, polimer morfolojisindeki faz ayrışması, buhar veya sıvı su içeriğine bağlı olarak anyon iletkenliği ve anyon yarıçapı gibi önemli konular ele alınmaktadır.

Zhao ve arkadaşları tarafından yazılan “An Efficient Direct Ammonia Fuel Cell for Affordable Carbon-Neutral Transportation” başlıklı makale, hidrojen, metanol ve amonyak gibi yakıtların ulaştırma uygulamaları için ekonomik analizini yaparken, poly(aryl piperidinium) bazlı AEM’lerin 80°C sıcaklıkta doğrudan amonyak yakıt hücresindeki performansını anlatan mükemmel bir kaynaktır.

Archrai ve arkadaşları tarafından yazılan “A Direct Ammonia Fuel Cell with a KOH-Free Anode Feed Generating 180 mW cm-2 at 120 °C”  başlıklı makale, poly(aryl piperidinium bazlı AEM’lerin 120°C’de doğrudan amonyak yakıt hücresindeki elektrokimyasal performansını incelemektedir.

Endrodi ve arkadaşları tarafından yazılan “High carbonate ion conductance of a robust PiperION membrane allows industrial current density and conversion in a zero-gap carbon dioxide electrolyzer cell”  başlıklı çalışma, poly(aryl piperidinium bazlı AEM’lerin CO2’nin elektrokimyasal indirgenmesi veya karbondioksit elektroliz uygulamaları için elektrokimyasal performansını incelemektedir. Bu çalışma, kısmi akım yoğunluklarının 1 A/cm²’den fazla olabileceğini, yüksek dönüşüm (%25-40), seçicilik (%90’a kadar) ve düşük hücre voltajı (2.6-3.4 V) ile korunabileceğini göstermiştir.

Anyon değişim membranlarının elektrokimyasal performansı, genellikle elektrokimyasal test donanımının tasarımına, çalışma parametrelerine, membran kalınlığına, katalizör yüklemesine ve türüne, gaz difüzyon tabakası kalınlığı ve türüne, MEA/CCM’nin nasıl üretildiği ve monte edildiğine bağlıdır. Fuel Cell Store, diğer araştırmacılar tarafından elde edilen performanslar için herhangi bir garanti veya teminat vermez.

Daha Büyük Formatlar ve Toplu Fiyatlandırma İçin: PiperION® membranları, burada listelenen boyutlardan daha büyük formatlarda da üretilmektedir. Daha büyük boyutlu membranlar ve toplu fiyatlandırma için lütfen doğrudan Versogen ile iletişime geçin.

Lütfen 2 – 4 haftalık bir teslim süresinin beklenmesi gerektiğini unutmayın.