Studium volných objemů v iontově propustných membránách metodou pozitronové anihilace

Abstract

Cílem této práce je prostudovat změny distribuce velikostí volných objemův ionomeru Nafion? v závislosti na míře hydratace. K tomuto účelu je použita moderní nedestruktivní metoda pozitronové anihilační spektroskopie, která je provozována na KFNT, MFF UK již řadu let. Na základě naměřeného spektra dob života pozitronů anihilujících ve vzorku a následného rozložení spektra na jednotlivé komponenty odpovídající různým způsobům a lokalizaci anihilace se usuzuje na změnu distribuce volného objemu ve vzorku. Výsledky této práce budou použity při konstrukci palivových článků na KFNT, jelikož Nafion? se v nich hojně využívá jako membrána selektivně propustná pro protony.

The aim of this thesis is to investigate the changes in free volume distribution in Nafion? ionomer with dependence on its different hydration level. A modern non-destructive method of positron annihilation spectroscopy will be used. This method is operated at KFNT, MFF CU for many years. On the basis of measuring lifetime spectrum of positrons annihilating in the sample and further decomposition of the spectrum's components, which are characteristic for different ways and locations of annihilation, we can presume the change of free volume distribution in the sample. The outcome of this thesis will be used in fuel cells construction, because Nafion? in plentifully used as a proton exchange membrane in the cells.