Se han estudiado las membranas de Nafion utilizando el análisis mecánico dinámico en el modo de fuerza controlada y mediciones de la película de tensión con abrazadera para membranas comerciales de Nafion tal como se reciben, con diferentes contenidos de disolvente y con diferentes cationes (Li+, Na+, K+, Rb+ y Cs+). En comparación con las membranas de Nafion tal como se reciben, la pendiente inicial de las curvas de tensión-deformación disminuye con el aumento del contenido de agua en la membrana de Nafion y también con la adición de metanol, etanol y mezcla de etanol/agua (50/50%, v/v). La pendiente inicial disminuye también con el aumento de la temperatura. Por otra parte, la pendiente inicial aumenta cuando se sustituye el catión, en el siguiente orden: Li+, Na+, K+, Cs+ y Rb+. El nafión en forma de sal muestra normalmente un aumento de la pendiente inicial desde la temperatura ambiente hasta aproximadamente 90ºC, después de lo cual la pendiente disminuye con el aumento de las temperaturas.
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