Nafion

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Strukturformel
Nafion-Polymer
Allgemeines
Name Nafion
Andere Namen
  • 2-[1-[Difluor[(trifluorethenyl)oxy]methyl]-1,2,2,2-tetrafluorethoxy]-1,1,2,2-tetrafluorethansulfonsäure
  • Flemion (Asahi)[1]
CAS-Nummer 31175-20-9
Monomere/Teilstrukturen Perfluor-3,6-dioxa-4-methyl-7-octen-1-sulfonsäure, Tetrafluorethen
Art des Polymers

Ionomer

Kurzbeschreibung

fester, weißer, geruchloser Stoff

Eigenschaften
Aggregatzustand

fest

Dichte

2,1 g/cm3

Glastemperatur

ca. 110 °C (in trockenem Zustand)

Elektrische Leitfähigkeit

0,5–2,31·10−3 (m · Ohm)−1

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [2]
07 – Achtung

Achtung

H- und P-Sätze H: 319​‐​335
P: 261​‐​305+351+338 [2]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Nafion ist ein perfluoriertes Copolymer, das als ionische Gruppe eine Sulfogruppe enthält. Es wurde in den späten 1960er-Jahren federführend von Walther Grot als eine Modifikation von Teflon entwickelt. Nafion gehört zu den Ionomeren und ist ein eingetragenes Warenzeichen der Firma DuPont.

Eigenschaften[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die stark sauren Sulfonsäuregruppen im Nafion ermöglichten erstmals ein Polymer mit ionischen Eigenschaften. Es zeigt einige grundlegend von denen des Teflon abweichende Charakteristiken unter Beibehaltung der hohen chemischen Resistenz:

  • schnelle Diffusion von Wasser und Alkoholen, aber hydraulisch dicht
  • selektiv leitend für Protonen und andere Kationen (Sperreffekt für Anionen)
  • hohe Betriebstemperaturen im Vergleich zu anderen Polymeren (bis 190 °C)

Technische Anwendungen für Nafion-Membranen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Wie andere perfluorierte Austauschermaterialien verliert Nafion ab einer Temperatur von 100 °C weitgehend seine Protonenleitfähigkeit und zeigt in Direktmethanolbrennstoffzellen eine zu hohe Durchlässigkeit für Wasser und Methanol.

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Flemion (Fluoropolymer Ion-Exchange Membrane)
  2. a b Datenblatt Nafion® NR50 bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 12. April 2011 (PDF).

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]