Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad Zhiani,Amir Abdolmaleki
محمد ژیانی (استاد مشاور) امیر عبد الملکی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Koorosh Firouz
کورش فیروز

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1390
In this project, two types of polybenzimidazoles containing pyridine and phenolic groups has been prepared by condensation polymerization of 4,4'-oxybis(benzene-1,2-diamine) with different dicarboxylic acids such as 5-hydroxy isophthalic acid and pyridine-2,6-dicarboxylic acid. Results showed that polybenzimidazole based on 5-hydroxy isophthalic acid has higher proton conductivity compared with the corresponding polybenzimidazole based on pyridine-2,6-dicarboxylic acid. We came with the results that this higher conductivity can be related to the incorporation phosphonate group on the polymer chain during condensation with poly phosphoricacid due to the presence of the electron-donating phenolic group in the main chain. Then, acidic hydrogens of phenolic and imidazolic groups was separated by sodium hydride and reacted with 3,3'-disulfonated-4,4'-dichlorodiphenyl sulfone to incorporoite sulfonated groups to the polymer chain. The resulting polymers were characterized by FT-IR, 1 H-NMR, CHN and TGA. tudies on the synthesized polymers exhibited that the presence of the sulfonated groups on the polymer backbone increased the proton conductivity of the membrane. The result showed that, these polymers show higher conductivity due to the presence of two phosphonated and sulfonated groups in the polymer chain. In the second part of the project, synthesized diamine containing benzimidazole ring, reacted with different dianhydride and so different poly(benzimidazole-imide)s have been synthesized which showed good proton conductivity. To increase the proton conductivity, benzimidazolic hydrogens separated by sodium hydride and then reacted with sultone. Synthesized polymers had comparable proton conductivity with Naphion. 1 H-NMR, FT-IR, TGA and CHN were used to identify and characterize the sulfonated polymers.
در قسمت اول این پروژه، یک سری پلی بنزایمیدازول حاوی گروه پیریدینی و یک سری دیگر حاوی گروه فنلی، طی پلیمری شدن تراکمی مونومر تترا آمین 4،'4- اکسی بیس (بنزن- 1، 2- دی آمین ) با دی اسیدهای پیریدین 2،6-دی کربوکسیلیک و 5-هیدروکسی ایزوفتالیک اسید سنتز شد، که پلی بنزایمیدازول حاصل از دی اسید فنلی میزان هدایت بیشتری نسبت به پلی بنزایمیدازول حاوی گروه پیریدینی داشت. بررسی ها نشان داد که این امر به دلیل قرار گرفتن گروه های فسفونیک اسید، روی حلقه بنزایمیدازولی فعال حاوی گروه فنلی بوده که به صورت پیوند کووالانسی روی حلقه دی اسید قرار گرفته است. در ادامه پروژه هیدروژن گروه فنلی و هیدروژن گروه بنزایمیدازولی توسط سدیم هیدرید جدا شد و با مونومر 3،'3-دی سولفونه-4،'4-دی کلرو فنیل سولفون واکنش داده و به صورت گروه آویزان روی زنجیره پلیمری قرار گرفت. تمامی مواد سنتز شده به صورت مرحله به مرحله توسط آنالیزهای FT-IR، 1 H-NMR، آنالیز عنصری و آنالیز حرارتی (TGA) شناسایی گردیدند. بررسی های بیشتر نشان داد که این گروه های سولفونه آویزان توانایی هدایت پروتون در غشاهای تبادل یونی را افزایش می دهند. اندازه گیری ها نشان داد که هدایت پروتونی در این غشاء به دلیل تجمع گروه های سولفونه و فسفونیک اسید روی ساختار پلیمر نسبت به گونه های مشابه بسیار بیشتر بوده است. در قسمت دوم این پروژه، دی آمین سنتز شده حاوی گروه های بنزایمیدازولی را با دی انیدریدهای متفاوت واکنش داده و پلی( بنزایمیدازول-ایمید)های جدیدی تهیه شدند که از هدایت خوبی برخوردار بوده وجهت افزایش هدایت در این پلیمرها هیدروژن های بنزایمیدازولی با سدیم هیدرید جدا شد و با سولتون وارد واکنش شد. به این طریق نوع دیگری از گروه های آویزان سولفونه روی زنجیره پلیمری قرار گرفت که این خود باعث افزایش هدایت غشاء تا حد هدایت نفیون گردید. این کوپلیمرها با روش های شناسایی از قبیل FT-IR، 1 H-NMR، آنالیز عنصری، آنالیز حرارتی (TGA) مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی