Publication detail

3D printed heterogeneous cation exchange membrane processed using stereolithography

Year: 2023

Type of publication: článek v odborném periodiku

Name of source: Journal of Applied Polymer Science

Publisher name: Wiley-Blackwell

Place: Hoboken

Page from-to: e54341

Titles:

Language	Name	Abstract	Keywords
cze	3D tištěná heterogenní katexová membrána připravená pomocí stereolitografie	Membránová chemie patří do oblasti, ve které lze s výhodou využít i 3D tisk, protože umožňuje výrobu prototypů s přesně definovanými rozměry. Předkládaná práce měla za cíl vyvinout nové polymerní kompozice pro heterogenní kationvýměnné membrány vyrobené pomocí stereolitografie (SLA) z komerčně dostupných materiálů. Jako polymerní matrice byly použity tři typy fototvrditelných termosetových pryskyřic (akrylová pryskyřice a dva typy epoxidových pryskyřic) v kombinaci s práškem silně kyselé katexové pryskyřice (CER). Výroba membrány se skládala z několika fází, a to smíchání fototvrditelné pryskyřice s jemně mletým CER práškem, zpracování pomocí SLA a příslušné následné vytvrzení pomocí UV světla a zvýšené teploty. Cílem práce bylo sledovat vliv typu fototvrditelné pryskyřice a následného vytvrzování na mikrostrukturní, elektrochemické a mechanické vlastnosti výsledných membránových objektů. Výsledky odhalily, že heterogenní kationvýměnné membrány lze zpracovat pomocí SLA ze směsi akrylové fototvrditelné pryskyřice a prášku CER (hmotnostní poměr 60/40) bez nutnosti dodatečného vytvrzování. Tyto produkty vykazovaly vysokou permselektivitu (93 %), vysokou iontovýměnnou kapacitu (2,23 meq.g-1) a dostatečně nízký elektrický odpor (2200 Ωcm), což je předurčuje pro účinnou elektroforetickou separaci.	3D tisk; elektrochemické vlastnosti; elektroforetická separace; heterogenní katexová membrána; stereolitografie; termosetová fotopolymerní pryskyřice
eng	3D printed heterogeneous cation exchange membrane processed using stereolithography	Membrane chemistry belongs to the field in which 3D printing can advantageously also be used because of enabling the production of prototypes with precisely defined dimensions. The presented work aimed to develop new polymeric compositions for heterogeneous cation exchange membranes manufactured using stereolithography (SLA) from commercially available materials. Three types of photo-curable thermoset resins (acrylic resin and two types of epoxy resins) were used as polymer matrixes in combination with strong acid cation exchange resin (CER) powder. The membrane production consisted of several stages, namely mixing the photo-curable resin with finely ground CER powder, processing using SLA, and appropriate post-curing using UV light and elevated temperature. The work aimed to monitor the influence of the photocurable resin type and post-curing on the microstructural, electrochemical, and mechanical properties of resulting membrane objects. The results revealed that heterogeneous cation exchange membranes could be processed using SLA from the mixture of the acrylic photo-curable resin and CER powder (weight ratio of 60/40) without the need for post-curing. These products exhibited high permselectivity (93%), high ion exchange capacity (2.23 meq.g(-1)), and sufficiently low electrical resistance (2200 Omega.cm), which predetermines them for efficient electrophoretic separation.	3D printing; electrochemical properties; electrophoretic separation; heterogeneous cation exchange membrane; stereolithography; thermoset photopolymer resin

Search

Login for students

Login for employees

Publication detail

Departments

Other Parts

Map

Services

Popular Links