Identification of radicals that are emerging during degradation of ion conducting membranes.

W pracy skupiono się na identyfikacji rodników powstających podczas degradacji membran jonoprzewodzących. Identyfikacji dokonano za pomocą spektroskopii elektronowego rezonansu paramagnetycznego (EPR) z zastosowaniem pułapki spinowej DMPO. Badanymi membranami były: PEVA-PS15-GA4, PEVA-PS20-GA4, TMHDA oraz PAEK z dodatkiem jonów miedzi. Badane membrany poddano działaniu rodników HO• generowanych z H2O2 za pomocą promieniowania UV. W membranie PEVA-PS15-GA4 zarejestrowano widmo EPR świadczące o ataku rodników hydroksylowych i powstaniu prawdopodobnie rodnika R-CO•, w przypadku membrany PEVA-PS20-GA4 zarejestrowano widmo EPR wskazując na powstanie rodnika C•. W przypadku membrany TMHDA były rejestrowane wyłącznie widma od adduktu DMPO-OH•, powstającego w wyniku pułapkowania rodników hydroksylowych generowanych w wyniku rozpadu nadtlenku wodoru powodowanym naświetlaniem promieniowaniem UV. W przypadku membrany PAEK-Cu nie zaobserwowano ataku rodników na polimer, jednak to ona ze wszystkich badanych membran najszybciej ulegała rozpuszczeniu w aparaturze Soxhleta. Najbardziej trwałą membraną zarówno pod względem chemicznym jak i wytrzymałości fizycznej okazała się membrana TMHDA.

The thesis focuses on the identification of radicals formed during the degradation of the ionconducting membranes. Identification was done by electron paramagnetic resonance (EPR) with use of the DMPO spin trap. The membranes that were under examination were: PEVA-PS15-GA4, PEVA-PS20-GA4, TMHDA and PAEK with cooper ions additions. These membranes were treated with HO• radicals that were generated from H2O2 by the ultraviolet (UV) irradiation. In the case of PEVA-PS15-GA4 membrane the registered EPR spectra indicate an attack of hydroxyl radicals leading to creation, most probably, R-CO• radicals, whereas in the case of PEVA-PS20-GA4 membrane registered EPR spectra indicating formation of C•. Regarding TMHDA membrane there were registered only spectra from DMPO-OH• adducts, formed in the result of trapping hydroxyl radicals generated by break down of H2O2 caused by UV irradiation. Regarding the PAEK-Cu membrane no any attack of radicals on polymer was detected, however this membrane was the easiest to dissolve in the Soxhlet apparatus. The most stable membrane both in chemical and physical strength was the TMHDA membrane.