質(zhì)子交換膜（PEMs）作為質(zhì)子交換膜燃料電池的核心部件,起到傳導質(zhì)子,阻隔燃料的作用,同時需要具備優(yōu)異的熱性能,氧化穩(wěn)定性和機械性能。目前最知名的商用質(zhì)子交換膜是杜邦公司生產(chǎn)的Nafion系列全氟磺酸膜,這類膜在高濕度下?lián)碛谐叩馁|(zhì)子傳導率,但也存在低濕度下傳導率損失嚴重以及對醇類燃料阻隔能力差等限制�；腔鄯济淹⊿PAEK）因為其基體聚芳醚酮（PAEK）具有優(yōu)異的熱,化學,機械穩(wěn)定性且易于修飾功能基團,生產(chǎn)成本低等特點而被許多科研工作團隊認為是Nafion很有可能的接替者。多年以來,國內(nèi)外科研工作者對磺化聚芳醚酮類聚合物展開了很多研究,也引入了很多新的功能基團,然而這些新基團對聚合物的影響往往是多方面的,同時又增加了合成難度。在本論文中,我們期望通過對分子的設計,不過分依賴新基團的引進,通過調(diào)控聚合物中氮雜環(huán)的位置和磺化位點使其完成更好的相互作用使我們的膜具有更優(yōu)異的性能。本論文的SPAEK膜側鏈末端結合了含仲胺的氮雜環(huán)和磺酸基團,首先,將5-羧基苯并三唑磺化提純,得到磺化羧基苯并三唑（SCBTA）,通過親核縮聚制備側鏈含氨基的PAEK三元聚合物,利用酰胺化反應把SCBTA接到PA... 

【文章來源】：長春工業(yè)大學吉林省

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

質(zhì)子交換膜燃料電池工作原理圖

第 1 章 緒 論傳遞到陰極并與 e-和０２發(fā)生反應，產(chǎn)生水排出系統(tǒng)產(chǎn)生化學反應過程如下：應：2H 2 H 2e 應：2 2O 4 H 4e 2H O 反應：2 2 22H O 2H O醇燃料電池(DMFC)結構及工作原理以氫氣作為燃料的 PEMFC，而另一種以甲醇液體和甲醇直接甲醇燃料電池。它的核心組件也與常規(guī) PEMFC 相似子交換膜等構成，基本結構見圖 1.2[8]。直接甲醇燃料電保、轉換效率高[9]等特點，使人們看到了便攜式設備應用

這些不同的化學公司所生產(chǎn)的全氟磺酸型質(zhì)子交換膜的化學結構如圖 1.。以 Nafion 膜為例，它的命名方式比如 Nafion 117 是指 Nafion 干膜 1100ol 磺酸基團，厚度為 0.007 in.（約為 175μm）[18]。Nafion 膜具有如此卓傳導能力主要取決于它的全氟磺酸結構使得 Nafion 具有復雜的多尺度相，帶有磺酸基團的長側鏈構成了連續(xù)的親水相傳輸通道滲透通過疏水的，四氟乙烯 (Teflon)主鏈基質(zhì)[19, 20]。Nafion 膜的具體結構模型所述不一，其―核－殼‖三明治結構如圖 1.4[21]所示，因為磺酸基團作為一種具有強吸濕，使得帶有磺酸基團的側鏈具有親水特性，使這種膜材料具備吸水能力，乙烯主鏈結構具有疏水特性，帶有磺酸基團的側鏈被認為形成了親水相連道和疏水骨架結構之間的界面層，使得這種全氟磺酸型聚合物形成了三相提出這種模型的人認為此模型很好地解釋了 Nafion 膜在高濕度下或水溶集態(tài)結構[21]。

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：2934489