Příprava a charakterizace kationtově výměnných membrán na bázi modifikovaného PEEK pro elektrodialýzu

Kationtově výměnné membrány představují důležitou součást elektrodialyzačních procesů, kde umožňují selektivní transport kationtů. Jedním z perspektivních materiálů pro jejich přípravu je poly(etheretherketon) (PEEK), který se vyznačuje vysokou chemickou, tepelnou a mechanickou odolností. Cílem práce je připravit sulfonované deriváty PEEK s různým stupněm sulfonace a studovat vliv chemického síťování na jejich iontovou vodivost, mechanické vlastnosti a chemickou a rozměrovou stabilitu. Práce bude zaměřena na optimalizaci stupně sulfonace a hustoty síťování s cílem získat kationtově výměnné membrány s vhodnými vlastnostmi pro elektrodialýzu.

Student bude provádět sulfonaci PEEK za účelem zavedení sulfonových skupin do polymerního řetězce a následně připraví síťované deriváty s různou hustotou síťování. Připravené polymery budou charakterizovány pomocí metod NMR a FTIR. Následně student připraví kationtově výměnné membrány a bude studovat jejich fyzikálně-chemické vlastnosti, zejména iontovou výměnnou kapacitu, iontovou vodivost, absorpci vody a rozměrovou stabilitu. Dále bude hodnocena jejich tepelná, mechanická a chemická stabilita. Získané výsledky budou využity k posouzení vlivu stupně sulfonace a hustoty síťování na vlastnosti membrán a jejich potenciální využití v elektrodialýze.