Resina de intercambio aniónico PiperION - 0,8 gramos

El material de resina PiperION® de Versogen es un material de resina funcionalizado en forma de polvo. Este polvo puede utilizarse para fabricar su propia dispersión de PiperION® (también llamada ionómero). Las dispersiones o ionómeros son uno de los componentes críticos para conseguir un rendimiento excelente con las membranas PiperION®. Las dispersiones suelen utilizarse para preparar las tintas o lechadas catalizadoras de ánodo y cátodo. La presencia de una dispersión en la capa de catalizador mejorará significativamente el fenómeno de conducción iónica en la capa de catalizador y, por tanto, las prestaciones electroquímicas. Las dispersiones también pueden utilizarse para fabricar membranas autoportantes y membranas reforzadas mecánicamente. La dispersión PiperION® pertenece a la categoría de productos de dispersión de intercambio aniónico y debe utilizarse para aplicaciones en las que la transferencia de aniones es crítica para el rendimiento electroquímico. La resina PiperION® se fabrica a partir del polímero funcionalizado poli(aril piperidinio). A continuación se presenta la estructura química general del material de resina de poli(aril piperidinio). Esta resina en polvo se ofrece actualmente en frascos de 0,8 gramos. Ventajas del producto de resina de intercambio aniónico PiperION®: -Excelente durabilidad química y estabilidad en el intervalo de pH de 1 a 14 debido a la rígida columna vertebral de aril sin enlaces éter -Capacidad operativa de larga duración en un amplio intervalo de temperaturas -Fabricación de capas catalizadoras de ánodo y cátodo con una excelente conductividad iónica -Fabricación de membranas autoportantes o reforzadas mecánicamente Protocolo de pretratamiento: La forma habitual de utilizar un material de resina de intercambio aniónico es disolverlo en un sistema de disolventes adecuado para disponer de una solución de polímero disuelto para fabricar otros productos pertinentes. La dispersión PiperION® (o cualquier otra dispersión) se utilizaría normalmente en la forma en que se recibe y los productos generados a partir del material de dispersión se convertirían entonces en la forma iónica deseada. Para aplicaciones estándar de pilas de combustible alcalinas / electrólisis: Cualquier producto (como capas catalizadas de difusión de gas, electrodos de difusión de gas, MEAs, CCMs) que contenga la dispersión de PiperION® debe seguir el siguiente protocolo si se va a utilizar para aplicaciones estándar de pilas de combustible alcalinas / electrólisis con el fin de convertir el PiperION® conductor iónico de la forma de bicarbonato a la forma de hidróxido. Si el producto fabricado a partir de la dispersión de PiperION® es una membrana, déjela reposar en condiciones ambientales durante 1 hora sin cubierta antes de sumergirla. Si el producto es un MCP (sin GDL), deje que el MCP permanezca en condiciones ambientales durante 1 hora sin ninguna lámina de recubrimiento ni película de soporte antes de sumergirlo. Si el producto es un MEA (lo que significa que los GDL están permanentemente unidos a la membrana), la conversión de las partes conductoras iónicas debe realizarse dentro de una instalación en la que el MEA esté sujeto o sometido a una fuerza de sujeción mecánica y no se aconseja retirar el MEA después de la conversión para evitar la deslaminación de los GDL de la superficie de la membrana. Si el producto fabricado a partir de la dispersión PiperION® es un GDL o GDE catalizado, la etapa de inmersión puede realizarse inmediatamente. Para aplicaciones de pilas de combustible de membrana de intercambio de hidróxido o electrólisis de intercambio de hidróxido o cualquier otra aplicación que requiera la transferencia de iones hidróxido, el producto debe convertirse de la forma de bicarbonato a la forma OH- para obtener una conductividad óptima. Para convertir el producto fabricado a la forma OH-, colóquelo en una solución acuosa de NaOH o KOH 0,5 M durante 1 h a temperatura ambiente. Después de 1 hora, sustituya la solución por otra de NaOH o KOH 0,5 M y vuelva a dejar la membrana en remojo durante 1 hora a temperatura ambiente. Tras las dos inmersiones, enjuague el producto con agua desionizada (pH ~ 7). Reduzca al mínimo la exposición al aire ambiente, ya que el CO2 puede volver a la membrana y hacer que ésta se convierta de nuevo en CO2. forma de bicarbonato. La reacción entre el CO2 y los iones de hidróxido es puramente química y se producirá fácilmente si la forma OH- del producto fabricado se expone a un entorno que tenga CO2 (como el aire ambiente, etc.). Esta conversión puede eliminarse por completo simplemente realizando la conversión y las pruebas en un entorno sin CO2. Para la reducción electroquímica de CO2 o CO o en aplicaciones de electrólisis de CO2: Cualquier producto (como capas catalizadas de difusión de gas, electrodos de difusión de gas, MEAs, CCMs) que contenga la dispersión de PiperION® debe seguir el protocolo que se indica a continuación si se va a utilizar para la reducción electroquímica de CO2 o en aplicaciones de electrólisis de CO2 con el fin de convertir el PiperION® conductor iónico de la forma bicarbonatada a otra forma aniónica. Si el producto fabricado a partir de la dispersión de PiperION® es una membrana, déjela reposar en condiciones ambientales durante 1 hora sin cubierta antes de sumergirla. Si el producto es un MCP (sin GDL), deje que el MCP se asiente en condiciones ambientales durante 1 hora sin ninguna lámina de recubrimiento o soporte antes de su inmersión. Si el producto es un MEA (lo que significa que los GDL están permanentemente unidos a la membrana), la conversión de las partes conductoras iónicas debe realizarse dentro de una instalación en la que el MEA esté sujeto o sometido a una fuerza de sujeción mecánica y no se aconseja retirar el MEA después de la conversión para evitar la deslaminación de los GDL de la superficie de la membrana. Si el producto fabricado a partir de la dispersión PiperION® es un GDL o GDE catalizado, la etapa de inmersión puede realizarse inmediatamente. La dispersión PiperION® se suministra en forma de bicarbonato. Si trabaja con electrolitos de bicarbonato en su instalación, no es necesario pretratar el producto fabricado a partir de la dispersión PiperION® y puede utilizarse tal como se recibe. Si trabaja con electrolitos carbonatados, el producto fabricado a partir de la dispersión PiperION® debe convertirse en carbonato. Para ello, basta con sumergir el producto en una solución acuosa de carbonato sódico o potásico 0,1 - 0,5 M durante 12 h a temperatura ambiente. A continuación, se sustituye la solución por carbonato sódico o carbonato potásico 0,1 - 0,5 M fresco y se vuelve a dejar en remojo el producto fabricado durante 12 h a temperatura ambiente. Tras las dos o tres inmersiones, enjuague el producto manufacturado con agua desionizada (pH ~ 7). En lugar de electrolitos de bicarbonato o carbonato, si utiliza electrolitos alcalinos puros del tipo KOH o NaOH en sus experimentos de reducción de CO2, puede seguir simplemente el protocolo "Para aplicaciones estándar de pilas de combustible alcalinas / electrólisis" para convertir el producto fabricado a la forma OH-. Para otras aplicaciones electroquímicas (electrodiálisis, desalinización, electroelectrodiálisis, electrodiálisis inversa, recuperación de ácidos, separación de sales, etc.) y no electroquímicas: Cualquier producto (como capas catalizadas de difusión de gases, electrodos de difusión de gases, MEAs, CCMs) que contenga la dispersión de PiperION® debe seguir el protocolo que se indica a continuación si se va a utilizar para otras aplicaciones electroquímicas con el fin de convertir el PiperION® conductor iónico de la forma bicarbonatada a otra forma aniónica deseada. Si el producto fabricado a partir de la dispersión de PiperION® es una membrana, déjela reposar en condiciones ambientales durante 1 hora sin cubierta antes de sumergirla. Si el producto es un MCP (sin GDL), deje que el MCP se asiente en condiciones ambientales durante 1 hora sin ninguna lámina de recubrimiento o soporte antes de su inmersión. Si el producto es un MEA (lo que significa que los GDL están permanentemente unidos a la membrana), la conversión de las partes conductoras de iones debe realizarse dentro de una instalación en la que el MEA esté sujeto o sometido a una fuerza de sujeción mecánica y no se aconseja retirar el MEA después de la conversión. para evitar la deslaminación de los GDL de la superficie de la membrana. Si el producto fabricado a partir de la dispersión PiperION® es un GDL o GDE catalizado, la etapa de inmersión puede realizarse inmediatamente. Antes de montar el producto fabricado a partir de la dispersión PiperION® en el dispositivo o montaje electroquímico, el producto debe convertirse en la forma aniónica que sea relevante para la aplicación prevista. Por ejemplo, si la aplicación requiere que los aniones Cl- se transfieran a través del producto fabricado, entonces es necesario convertirlo en la forma Cl-. Para convertirlo en la forma Cl-, es necesario sumergirlo en una solución salina de 0,1 a 0,5 M de NaCl o KCl (disuelta en agua desionizada) durante un período de 12 a 24 horas y, a continuación, enjuagarlo con agua desionizada para eliminar el exceso de sal de la superficie del producto. O si la aplicación prevista requiere transferir aniones sulfato a través del producto fabricado, entonces es necesario convertirlo en la forma sulfato antes de su montaje en la célula. Una solución salina neutra de 0,1 a 0,5 M de Na2SO4 o K2SO4 suele ser suficiente para lograr la conversión completa en forma de sulfato después de sumergir completamente el producto en la solución salina durante 12-24 horas a temperatura ambiente. Siempre se sugiere repetir el proceso de inmersión durante 2-3 veces para lograr cerca del 100% de conversión y luego enjuagarlo con abundante cantidad de agua desionizada. Si tiene alguna duda sobre el almacenamiento, la estabilidad química, el pretratamiento o antes de proceder, no dude en ponerse en contacto con nosotros para obtener más información. Literatura científica para usos diversos de las membranas y productos de dispersión Versogen: El artículo de Wang et al. titulado "Poly(aryl piperidinium) membranes and ionomers for hydroxide exchange membrane fuel cells" (Membranas e ionómeros de poli(aril piperidinio) para pilas de combustible de membrana de intercambio de hidróxido) se considera una fuente excelente que describe la química de los polímeros y el funcionamiento en pilas de combustible de las membranas PiperION® con reactantes de hidrógeno y aire sin CO2 a una temperatura de 95 °C. Este artículo también investiga la conductividad iónica, la estabilidad química, la robustez mecánica, la separación de gases y los aspectos de solubilidad selectiva de las AEM basadas en poli(aril piperidinio). El artículo de Wang et al. titulado "High-Performance Hydroxide Exchange Membrane Fuel Cells THrough Optimization of Relative Humidity, Backpressure, and Catalyst Selection" se considera una fuente excelente que describe la química de los polímeros y el funcionamiento como pilas de combustible de las membranas PiperION® bajo diferentes parámetros operativos con el fin de eliminar los problemas de inundación del ánodo y desecación del cátodo para conseguir una gestión equilibrada del agua. Con una mayor optimización del catalizador, se ha conseguido una densidad de potencia máxima de 1,89 W/cm2 en H2/O2 y de 1,31 W/cm2 en H2/Aire. El artículo de Luo et al. titulado "Structure-Transport Relationships of Poly(aryl piperidinium) Anion-Exchange Membranes: Effect of Anions and Hydration" se considera una fuente excelente que describe la transferencia de diferentes aniones a través de las MEA fabricadas con resina de poli(aril piperidinio). La nanoestructura, la hidratación o captación de agua en función del contraanión, la separación de fases en función de su morfología polimérica, la conductividad aniónica en función del contenido de agua (vapor o líquido) y el radio del anión son otros de los aspectos que se han tratado en esta publicación. El artículo de Zhao et al. titulado "An Efficient Direct Ammonia Fuel Cell for Affordable Carbon-Neutral Transportation" se considera una fuente excelente que describe los aspectos económicos del hidrógeno, el metanol y el amoníaco como combustible para aplicaciones de transporte, el rendimiento de los AEM basados en poli(aril piperidinio) para pilas de combustible de amoníaco directas a 80 °C. El artículo de Archrai et al. titulado "A Direct Ammonia Fuel Cell with a KOH-Free Anode Feed Generating 180 mW cm-2 at 120 °C" investiga el rendimiento electroquímico de las MEA basadas en poli(aril piperidinio) para la pila de combustible de amoníaco directa a 120 °C. El artículo de Endrodi et al. titulado "High carbonate ion conductance of a robust PiperION membrane allows industrial current density and conversion in a zero-gap carbon dioxide electrolyzer cell" investiga el rendimiento electroquímico de los AEM basados en poli(aril piperidinio) para aplicaciones de reducción electroquímica de CO2 o electrolizadores de dióxido de carbono. Este estudio demostró que pueden alcanzarse densidades parciales de corriente superiores a 1 A/cm2 manteniendo una conversión elevada (25-40%), una selectividad (hasta el 90%) y un voltaje de célula bajo (2,6-3,4 V). El rendimiento electroquímico de los productos que contienen PiperION® (o cualquier otra dispersión, de hecho) dependería normalmente del diseño del hardware de pruebas electroquímicas, los parámetros operativos, el grosor de la membrana, la carga y el tipo de catalizador, el grosor y el tipo de la capa de difusión de gas, la forma en que se fabricó y ensambló el MEA/CCM, etc. Fuel Cell Store no ofrece ninguna garantía sobre los resultados obtenidos por otros investigadores. Tenga en cuenta que el plazo de entrega actual es de 2 a 4 semanas.