Obtenção e avaliação das propriedades físico-químicas de membranas poliméricas SPEEK/PANI de condução mista

Abstract

A mistura física entre polímero condutor protônico, poli(éter éter cetona) sulfona [SPEEK], e polímero condutor eletrônico, polianilina [PANI], pode levar a obtenção de membranas de condução mista. O foco deste trabalho foi à obtenção e avaliação das propriedades físico-químicas de membranas poliméricas SPEEK/PANI de condução mista para aplicação na interface membrana/eletrodo em células combustíveis. Foram estudadas duas metodologias de preparo das membranas: dissolução dos polímeros em solvente comum e síntese da PANI na matriz ácida de SPEEK. A protonação da PANI com SPEEK, o efeito do solvente e quantidades necessárias de SPEEK no sistema para a obtenção de PANI condutora foram avaliadas. Propriedades específicas das membranas como permeabilidade, difusão, solubilidade e seletividade a gases, morfologia, condutividade protônica/eletrônica e estabilidade térmica mostraram a viabilidade do sistema proposto. A morfologia da interface eletrodo membrana de SPEEK/PANI apresentou-se homogênea e estável e os ensaios de permeabilidade a úmido do sistema mostraram que pode desempenhar a função de separar hidrogênio e oxigênio na interface eletrodo/membrana. A condução mista foi verificada pela obtenção das condutividades eletrônica e protônica da ordem de 10-5 S cm-1 e 6 10-2 S cm-1, respectivamente, tornando o sistema apto para participar do transporte de elétrons e prótons.