發(fā)布時間：2020-05-09 01:04

【摘要】：芳香聚合物質(zhì)子交換膜是質(zhì)子交換膜目前的研究重點。它具有傳統(tǒng)全氟磺酸膜無法達到的性能,是潛在可替換昂貴的Nafion膜的理想材料。通過直接縮聚法合成了含萘磺化聚芳醚酮(酮)(sPEK/sPEKK)系列聚合物。對膜的離子交換容量(IEC)、吸水率、溶脹率、質(zhì)子電導(dǎo)率以及耐氧化穩(wěn)定性分別進行了測試表征。結(jié)果表明,磺化度較高的膜性能較好。但由于分子結(jié)構(gòu)的不同,IEC相近的sPEK綜合性能比sPEKK好。例如:sPEK-50在80oC下的吸水率為46.7%,溶脹率為21.3%,質(zhì)子電導(dǎo)率0.048 S/cm。此外,sPEK-50膜在Fenton試劑中浸泡1h后沒有質(zhì)量損耗,耐氧化穩(wěn)定性優(yōu)于同類型芳香族聚芳醚酮膜,表現(xiàn)了較好的綜合性能。將疏水性的含氟樹脂——聚偏氟乙烯PVDF加入磺化聚芳醚氧膦聚合物中制備了一系列新型聚芳醚氧膦/聚偏氟乙烯復(fù)合質(zhì)子交換膜。以NMR、FTIR、DSC和XRD等對復(fù)合聚合物進行了表征。微觀結(jié)構(gòu)通過AFM進行分析,適量疏水性PVDF使膜具有更好的親水疏水微觀相分離結(jié)構(gòu),改善了膜的宏觀性能。對復(fù)合膜的吸水率、溶脹率、耐氧化性、質(zhì)子電導(dǎo)率、甲醇滲透率等進行了研究。結(jié)果表明,含PVDF(5.0%)的sPEPOF/PVDF5.0復(fù)合膜表現(xiàn)了較好的性能。80°C下,sPEPOF/PVDF5.0的質(zhì)子電導(dǎo)率為0.135 S cm~(-1),高于相同條件下原sPEPOF膜的電導(dǎo)率0.124 S cm~(-1)和Nafion 117膜的電導(dǎo)率0.114 S cm~(-1)。此外,sPEPOF/PVDF5.0膜在尺寸穩(wěn)定性、耐氧化穩(wěn)定性、甲醇滲透率等性能均得到提升。sPEPOF/PVDF5.0是一種綜合性能優(yōu)異的復(fù)合質(zhì)子交換膜。利用物理共混制備了一系列新型聚芳醚氧膦/聚二氮雜萘酮醚氧膦(sPEPOF/tsPPEPOx)復(fù)合質(zhì)子交換膜,引入了分子間氫鍵作用。并對其性能進行研究。結(jié)果表明,sPEPOF/tsPPEPO7具有相對較好的性能,80°C下的電導(dǎo)率為0.171 S cm~(-1),溶脹率控制在了11%以內(nèi),此外,膜在耐氧化穩(wěn)定性和甲醇滲透率等方面的性能都有提升。
【圖文】：

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PEMFC的工作示意圖
【學(xué)位授予單位】：上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：O634.51;TB383.2

【參考文獻】

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1 鄭根穩(wěn);龔春麗;文勝;解孝林;;磺化聚醚酰亞胺/聚醚砜共混型質(zhì)子交換膜的制備及其性能[J];物理化學(xué)學(xué)報;2008年05期

2 林才順;靳尉仁;;直接甲醇燃料電池用流場的研究進展[J];濕法冶金;2005年04期

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1 尉行;基于磺化聚芳醚砜的復(fù)合質(zhì)子交換膜制備與性能測試[D];東華大學(xué);2015年

2 鳳鵬舉;酸堿分子增強復(fù)合型質(zhì)子交換膜的制備和性能研究[D];吉林大學(xué);2013年

3 林永華;微相可控新型聚芳醚砜酮離聚物合成與性能[D];華南理工大學(xué);2012年

4 康森;含磺化聯(lián)苯單元的聚苯并咪唑質(zhì)子交換膜的合成與表征[D];上海交通大學(xué);2009年

5 李翔;碳負載Pt及Pt基合金納米粒子的合成及其對甲醇氧化的電催化性能研究[D];浙江大學(xué);2006年

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本文編號：2655329