Investigation of properties of SPEEK composite membranes for application in electrochemical CO2 converters

Abstract

Šajā darbā ir veikta sulfonēta poli(ēter ēter ketona) (SPĒĒK) sintēze ar sulfonēšanas pakāpēm 0,87; 0,82; 0,74. No iegūtā SPĒĒK tika izgatavotas kompozītmembrānas ar atšķirīgu aktīvās ogles saturu: 0; 0,15; 0,3; 0,5; 0,6; 0,8; 1,0; 2,0; 3,0 %. Iegūto membrānu īpašības tika izpētītas ar dažādām metodēm. Kompozītmembrānām tika noteikta ūdens uzņemšana un uzbriešanas pakāpe. Impedances analīzi veica ar diferenciālo un vienas membrānas metodi. Tika pētītas arī virsmas dzeta potenciāla izmaiņas. Kompozītmembrānu termiskās īpašības analizēja ar termogravimetrisko metodi. Membrānu virsmas morfoloģiju pētīja ar skenējošās elektronu mikroskopijas metodi. SPĒĒK membrāna tika notestētas CO2 elektroķīmiskajā pārveidotājā.In this study sulfonated poly(ether ether ketone) (SPEEK) was synthesized with 0,87; 0,82; 0,74 degrees of sulfonation. SPEEK composite membranes with active carbon were prepared with 0; 0,15; 0,3; 0,5; 0,6; 0,8; 1,0; 2,0; 3,0 % carbon content. Some properties of the composite membranes were investigated. Water uptake and swelling degree were determined. Surface zeta potential of the membranes was investigated. Thermogravimetric analysis method was used to investigate thermal properties of the membranes. Surface morphology was studied using scanning electron microscopy. SPEEK membrane was tested in CO2 electrochemical reduction cell