Metaliczne membrany anionowymienne

Poprzez dodanie kompleksu rutenu do szkieletu usieciowanego polimeru otrzymano pierwszą membranę anionowymienną opartą na metalu. Nowy materiał znajdzie zastosowanie w ogniwach paliwowych obniżając ich ceny, zwiększając wydajność i zasięg stosowania.

Zespół naukowców z University of Massachusetts pod przewodnictwem Gregor'ego N. Tew'a i Michaela Hicknera z Pennsylvania State University prowadzili prace nad syntezą monomeru zdolnego do reakcji sieciowania na bazie terpirydyny i kompleksu rutenu(II) z norbornenem. Dzięki reakcji metatezy otwierającej pierścień spolimeryzowali norbornen przy użyciu różnych ilości dicyklopentadienu jako komonomeru sieciującego. Stworzyli w ten sposób serię cienkich powłok zbudowanych z membrany anionowymiennej.

Opracowany materiał wykazuje przewodnictwo anionowe przy dosyć dobrych właściwościach mechanicznych. Co więcej w porównaniu ze standardowymi membranami anionowymiennymi nowa membrana dzięki obecności rutenu(II) jest w stanie przenosić w jednym momencie 2 aniony przypadające na każdy atom rutenu. Daje to dużą przewagę w porównaniu jednowartościowymi materiałami anionowymymiennymi.

Do korzyści z zastosowania kompleksu rutenu można zaliczyć dużą stabilność w wysokich pH i średnich temperaturach (80 st. C) obecnych w zasadowych ogniwach paliwowych. W tego typu ogniwach paliwowych membrana anionowymienna jest najdroższą częścią. Zwykle stosuje się membrany oparte na czwartorzędowe grupy amonowe.

Nowa membrana została opatentowana, jednak naukowcy, którzy ją opracowali na razie nie prowadzą prac w kierunku jej komercjalizacji.

(pj)