Mémoires de Fin d’Etudes
Etablissement
Université Mohamed Boudiaf des Sciences et de la Technologie - Mohamed Boudiaf d’Oran
Affiliation
Département d’Electronique
Auteur
LARIBI, Slimane
Directeur de thèse
KAMECHE Mostefa (Professeur)
Filière
Electronique
Diplôme
Magister
Titre
Etude de la conduction protonique de la membrane nafion 117 : utilisation dans une pile à combustible
Mots clés
Membrane Nafion 117 ; Voltampérométrie ; Méthode de Hittorf ; le polypyrrole.
Résumé
Les membranes réticulées sont peu perméables aux solvants mais possèdent une résistance ionique relativement élevée. Par contre, les membranes non réticulées comme la Nafion de Dupont possèdent une perméabilité naturelle importante vis-à-vis des solvants organiques, du fait de leur facilité à gonfler dans ces milieux, mais par contre, leur résistance membranaire n’est que le 10ème des membranes réticulées. Afin d’avoir le meilleur compromis – faible résistance ionique et faible perméabilité aux solvants – la modification chimique a été effectuée avec la membrane perfluorée par polymérisation in-situ du pyrrole. Ce mémoire a été consacré à l’étude de la membrane commerciale Nafion 117, afin de la rendre préférentiellement sélective aux cations monovalents qu’aux bivalents et au proton H+ qu’aux tous les cations. Cette étude a été effectuée dans les deux milieux : queux et hydro-organique, en présence du méthanol. En effet, une modification chimique de la Nafion 117 avec le polypyrrole a été effectuée et a permis d’avoir une couche chargée positivement du polymère au sein de la membrane. Cette couche sert à réticuler la matrice membranaire pour minimiser la fuite en solvant organique et provoque la répulsion électrostatique des cations bivalents. L’étude de la compétition entre le proton et les différents cations métalliques mis n jeu, montre que la modification chimique de la membrane peut diminuer le transport du cation bivalent, comparé à celui du cation monovalent. Ce travail montre la possibilité de modifier chimiquement la membrane par polymérisation du pyrrole incorporé dans le matériau membranaire. La caractérisation en milieu hydro-organique montre l’influence de cette modification sur le transport ionique et sur la sélectivité ionique de cette membrane. L’étude Voltampérométrique permet de mettre en évidence la sélectivité de la membrane modifiée envers le proton par rapport aux autres cations métalliques. Les mesures effectuées avec la méthode de Hittorf et la méthode voltampérométrique montrent que la sélectivité du proton est meilleure avec la membrane modifiée chimiquement avec le polypyrrole.
Date de soutenance
19/05/2013
Cote
02-09-462
Pagination
155 p.
Illusatration
schémas, graphes
Format
A4
Statut
Soutenue