목차

초 록 --------------------------------------- i
목 차 --------------------------------------- iii
LIST OF TABLES ---------------------------- vii
LIST OF FIGURES --------------------------- viii
ABBREVIATION AND NOMENCLATURE -------- xii
I. 서 론 ------------------------------------- 1
1.1 연구의 배경 ------------------------------- 1
1.1.1 전기활성고분자 구동체 ------------------ 1
1.1.2 가교 반응으로 개질된 고분자 소재 --------- 3
1.2 연구의 범위 및 목적 ------------------------ 8
II. 개질 폴리에틸렌옥사이드(PEO)를 이용한
전도성 고분자 구동체의 제작
------ 11
2.1 서론 ------------------------------------- 11
2.1.1 연구 배경 ---------------------------- 11
2.1.1.1 전도성 고분자 구동체 ---------------- 11
2.1.1.2 공기 중 구동 가능한 전도성 고분자
구동체
------ 13
2.1.1.3 실험의 개요 ------------------------- 15
2.2 실험 ------------------------------------- 18
2.2.1 재료 ---------------------------------- 18
목 차
- iv -
2.2.2 고체 고분자 전해질 제조 ----------------- 19
2.2.2.1 가교된 빗모양의 PEO 중합 ------------- 19
2.2.2.2 고체 고분자 전해질 제조 -------------- 20
2.2.3. 고체 고분자 전해질의 분석 --------------- 22
2.2.3.1 내부 구조 분석 ---------------------- 22
2.2.3.2 고분자 전해질의 기계적, 전기적 물성 ---- 23
2.2.4 전도성 고분자 구동체 제조 ---------------- 25
2.2.5 전도성 고분자 구동체의 평가 -------------- 27
2.2.5.1 구조 분석 -------------------------- 27
2.2.5.2 구동 성능 분석 ---------------------- 27
2.3 결과 및 고찰 ------------------------------ 31
2.3.1 가교도 조절에 따른 고체 고분자 전해질 비교 - 31
2.3.1.1 고체 고분자 전해질의 구조 분석 -------- 31
2.3.1.2 고체 고분자 전해질의 기계적 물성 비교 -- 40
2.3.1.3 고체 고분자 전해질의 전기적 물성 비교 -- 43
2.3.2 전도성 고분자 구동체의 분석 -------------- 50
2.3.2.1 구조 분석 및 비교 ------------------ 50
2.3.2.2 고분자 전해질의 가교도 조절에 따른
전도성 고분자 구동체의 물성 변화
---- 54
2.3.2.3 고분자 전해질의 가교도 조절에 따른
구동 성능
---- 60
2.3.2.4 PPy 구동체의 구동 안정성 분석 ------- 68
2.4 요약 ------------------------------------- 71
- v -
III. 개질 poly(ether ether ketone) (PEEK)를
이용한 이온성 고분자-금속 복합체 (IPMC)
구동체의 제조
-- 74
3.1. 서론 ------------------------------------ 74
3.1.1 연구 배경 ----------------------------- 74
3.1.1.1 이온성 고분자-금속 복합체(IPMC) ------ 74
3.1.1.2 이온 교환막 ------------------------ 75
3.1.1.3 sulfonated poly(ether ether ketone)
(SPEEK)
----- 76
3.1.1.4 실험의 개요 ------------------------ 78
3.2 실험 ------------------------------------- 83
3.2.1 재료 ---------------------------------- 83
3.2.2 개질된 SPEEK (mSPK) 제조 -------------- 84
3.2.2.1 PEEK의 술폰화 반응 ----------------- 84
3.2.2.2 개질 반응 및 이온교환막의 제조 -------- 85
3.2.3 이온교환막의 특성 분석 ------------------ 86
3.2.3.1 이온교환막의 막 특성 분석 ------------- 86
3.2.3.2 이온교환막의 기계적 물성 ------------- 90
3.2.4 mSPK를 이용한 IPMC의 제작 및 분석 ------ 91
3.2.4.1 mSPK-IPMC의 제조 ----------------- 91
3.2.4.2 mSPK-IPMC의 전극 분석 ------------- 92
3.2.4.3 제조된 IPMC의 구동 성능 ------------- 94
3.2.5 백금 입자 도입을 통한 전극 강화 ---------- 97
- vi -
3.2.5.1 백금 입자가 도입된 mSPK-IPMC
(PmSPK-IPMC)
------- 97
3.2.5.2 PmSPK-IPMC의 제조 및 분석 --------- 97
3.3 결과 및 고찰 ------------------------------ 100
3.3.1. SPEEK의 개질 전후 특성 비교 ------------ 100
3.3.1.1 SPEEK의 술폰화 반응 ---------------- 100
3.3.1.2 개질 전후 이온교환막의 막특성 비교 ----- 100
3.3.1.3 이온교환막의 기계적 물성 ------------- 112
3.3.2 IPMC의 구동 성능 확인 ------------------ 114
3.3.2.1 IPMC의 전극 및 기계적 물성 분석 ----- 114
3.3.2.2 IPMC의 구동 특성 확인 -------------- 115
3.3.3 PmSPK 이온교환막의 물성 ---------------- 119
3.3.3.1 백금 입자 도입 전후 막 특성 비교 ------ 119
3.3.3.2 백금 입자 도입 전후 기계적 물성 변화 --- 120
3.3.4 PmSPK-IPMC의 구동 성능 확인 ----------- 123
3.3.4.1 PmSPK-IPMC의 전극 특성 분석 ------- 123
3.3.4.2 mSPK-IPMC/PmSPK-IPMC의
전기화학적 특성
--------- 124
3.3.4.3 mSPK-IPMC/PmSPK-IPMC의 구동 비교 - 129
3.4 요약 ------------------------------------ 134
IV. 결론 ------------------------------------- 136
참고문헌 ------------------------------------ 139
Abstract ------------------------------------ 145