Synthèse et caractérisation de polyimides sulfonés : nouveaux matériaux utilisables comme membrane de pile à combustible H2-O2

par Cécile Genies

Thèse de doctorat en Sciences

Sous la direction de Michel Bartholin et de R. Mercier.

Soutenue en 1999

à Lyon 1 .

Le jury était composé de Michel Bartholin, R. Mercier.


  • Résumé

    Ce travail avait pour objet la synthese de polyimides sulfones presentant les proprietes requises pour une application comme membranes de pile a combustible h 2/o 2. Dans le but d'evaluer la stabilite des structures imides, dans les conditions de fonctionnement d'une pile a combustible, une etude de l'hydrolyse des structures imides phtalique et naphtalenique, sur composes modeles, a ete realisee. Les analyses spectroscopiques rmn et ir des composes modeles avant et apres vieillissements dans l'eau, a des temperatures representatives de celles mesurees dans une pile, ont permis de mettre en evidence des modifications structurales plus ou moins importantes en fonction de la nature du cycle imide. La plus faible stabilite du compose modele phtalique a ete demontree comparee a celle des modeles naphtaleniques. Nous avons, dans un deuxieme temps, synthetise des diamines et dianhydrides presentant des liaisons phenylether et/ou des groupements encombrants. A partir de ces monomeres, des polyimides naphtaleniques sulfones sequences ont ete prepares selon une voie de synthese originale impliquant deux etapes successives. Premierement, une sequence imide sulfonee est obtenue en faisant reagir le dianhydride 1,4,5,8-naphtalene tetracarboxylique (ntda) avec une diamine sulfonee l'acide 2,2-diamino-4,4-biphenyle disulfonique (bdsa). Dans une seconde etape, le ntda et une diamine non sulfonee sont ajoutes pour terminer la polycondensation. Les polymeres ainsi obtenus ont montre une solubilite amelioree. Leurs structures ont ete caracterisees par spectroscopies rmn, ir et par diffusion des neutrons et des rayons x aux petits angles. L'etude de la conductivite protonique et du gonflement dans l'eau a demontre que ces materiaux presentent les proprietes d'une membrane de pile a combustible.


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Informations

  • Détails : 1 vol. (212 p.)
  • Annexes : Bibliogr. pagination multiple [11] p.

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