Modifizierung von Nafion-Membranen zur Verringerung der Methanolpermeation

Aufgabengebiet
Direktmethanol-Brennstoffzellen (DMFC) haben durch die Nutzung des flüssigen Brennstoffs Methanol den Vorteil gegenüber anderen Energiewandlern und Batterien, höhere Energiedichten aufzuweisen. Die Leistungsfähigkeit von DMFCs wird jedoch durch die Permeation von Methanol von der Anode zur Kathode beeinträchtigt, da es die Sauerstoffreduktion an der Kathode verlangsamt.

Aufgabenbeschreibung
Ziel dieser Arbeit ist es, die Permeation von Methanol durch kommerzielle Nafion-Membranen zu verringern. Dazu sollen Sperrschichten aufgebracht werden, die das Methanol zurückhalten. Insbesondere Mischungen des sauren Polymers Nafion mit basischen Polymeren können hierzu geeignet sein.

Die Festkörperstruktur von Nafion kann durch Tempern bei erhöhter Temperatur in Gegenwart geeigneter Lösemittel verändert werden. Auch dies soll zur Verringerung der Methanolpermeation von Nafion-Membranen oder von den zuvor hergestellten Blends untersucht werden.

Im Rahmen der Arbeit sollen Nafion-Membranen modifiziert werden. Zur Charakterisierung der modifizierten Membranen gehören die Beschreibung der Membranstruktur, Bestimmung der Aufnahme und Permeation von Wasser und Methanol, Messung der Leitfähigkeit und die Auswirkungen der Änderungen auf den Betrieb einer DMFC.

Weitere Informationen

Unternehmen

Thesius Inspiration

Bereich/Abteilung

IEK-3 - Elektrochemische Verfahrenstechnik

Abschlussart

Bachelorarbeit

Branche

Chemie und Pharmazie

Schlagwörter

Materialwissenschaften Verfahrenstechnik Chemie Polymermembran Nafion DMFC Direktmethanol-Brennstoffzelle Brennstoffzelle Permeation Methanolpermeation Nafion-Membran

Anforderungen

Die Arbeit kann in unterschiedlicher wissenschaftlicher Tiefe als Bachelor- oder Masterarbeit durchgeführt werden. Im Rahmen der Arbeit, sollen die physikalisch-chemischen Eigenschaften von Polymermembranen untersucht werden. Die Arbeit ist daher besonders für Chemiker, am besten mit Schwerpunkt in Polymerchemie oder physikalischer Chemie geeignet. Aber auch Verfahrenstechniker oder Materialwissenschaftler mit entsprechenden Kenntnissen sollten sich bei Interesse bewerben.

Zusatzinformationen

Bachelor- oder Masterarbeit

Ausschreibendes Institut: IEK-3 - Elektrochemische Verfahrenstechnik
Kennziffer: D116/2014, Chemie, Verfahrenstechnik, Materialwissenschaft

Beginn der Arbeit: ab sofort / nach Vereinbarung


Ansprechpartner:

Dr. Andreas Glüsen
Institut für Energie- und Klimaforschung - Elektrochemische Verfahrenstechnik (IEK-3)
Forschungszentrum Jülich GmbH
52425 Jülich

Telefon: +49-2461-61 5171
E-Mail: a.gluesen@fz-juelich.de
http://www.fz-juelich.de/iek/iek-3/

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