ETD

• anionic exchange membrane
• hydrogen
• idrogeno
• membrane a scambio anionico
• membrane a scambio ionico
• membrane a scambio protonico
• polibenzoimidazolo
• polybenzoimidazole
• protonic exchange membrane

Il lavoro di tesi si concentra sulla progettazione, sintesi, e caratterizzazione approfondita di membrane e ionomeri a scambio ionico, con l’obiettivo di sviluppare materiali altamente performanti per applicazioni avanzate. In particolare, è stata presa in esame una matrice polimerica commerciale, meta-polibenzoimidazolo, selezionato in base alle sue proprietà di stabilità termica e meccanica. La matrice è stata opportunamente modificata per introdurre gruppi funzionali capaci di condurre ioni anionici o cationici, garantendo una conducibilità ionica ottimale.
Nel corso del progetto, sono state esplorate e implementate varie strategie di funzionalizzazione dei polimeri per ottenere una massima efficienza nella funzionalizzazione della matrice polimerica, rispondendo così alle esigenze specifiche dell'applicazione finale.
Oltre alla sintesi, i materiali conduttori ionicamente verranno sottoposti a una caratterizzazione in termini di proprietà strutturali, composizione chimica e prestazioni termiche e meccaniche. Queste analisi saranno fondamentali per comprendere il comportamento dei materiali sotto diverse condizioni operative.


The thesis focuses on the design, synthesis, and in-depth characterisation of ion exchange membranes and ionomers, with the aim of developing high-performance materials for advanced applications. In particular, a commercial polymer matrix, meta-polybenzoimidazole, was examined, selected for its thermal and mechanical stability properties. The matrix was suitably modified to introduce functional groups capable of conducting anionic or cationic ions, ensuring optimal ionic conductivity.
During the project, various polymer functionalisation strategies were explored and implemented to achieve maximum efficiency in the functionalisation of the polymer matrix, thus meeting the specific requirements of the final application.
In addition to synthesis, the ionically conductive materials will be characterised in terms of structural properties, chemical composition, and thermal and mechanical performance. These analyses will be fundamental to understanding the behaviour of the materials under different operating conditions.