甲醇燃料電池以清潔、高效等特點受到廣泛的關(guān)注。質(zhì)子交換膜作為質(zhì)子交換膜燃料電池的核心組件之一,已經(jīng)逐漸成為了研究質(zhì)子交換膜燃料電池這一領(lǐng)域的熱點�，F(xiàn)今已經(jīng)商業(yè)化的質(zhì)子交換膜當(dāng)屬美國杜邦公司制備的Nafion膜,但由于其甲醇滲透過高,合成困難,以及生產(chǎn)成本高等問題已經(jīng)逐漸成為Nafion膜發(fā)展的瓶頸。因此制備新型的質(zhì)子交換膜材料來替代Nafion等全氟磺酸膜成了研究熱門。聚芳醚腈具有良好的機械強度,以及耐高溫,耐腐蝕,易于制備,生產(chǎn)成本低等特點正受到廣泛的研究,含磺酸基團的磺化聚芳醚腈很有希望作為下一代質(zhì)子交換膜使用。本論文通過對磺化聚芳醚腈進(jìn)行側(cè)鏈交聯(lián)改性,以期得到尺寸穩(wěn)定性高、阻醇性好,同時擁有高質(zhì)子電導(dǎo)率的質(zhì)子交換膜。具體研究工作如下:1、以2,6-二氟苯甲腈、酚酞啉和磺酸鉀鹽為原料,通過親核取代反應(yīng)合成了側(cè)鏈含羧基的磺化聚芳醚腈。調(diào)整酚酞啉和磺酸鉀鹽的比列,得到一系列不同磺化程度的磺化聚芳醚腈。再通過共價交聯(lián)的方式制備交聯(lián)型質(zhì)子交換膜。TGA分析表明,CSPEN-X系列交聯(lián)膜具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性,氮氣環(huán)境下,失重5%的溫度在300℃附近。從吸水、溶脹數(shù)據(jù)看出,交聯(lián)后膜的尺寸穩(wěn)定得到... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

全氟磺酸型質(zhì)子交換膜的化學(xué)結(jié)構(gòu)

圖 1-3 反束離子簇結(jié)構(gòu)模型業(yè)化過程中全氟磺酸類質(zhì)子交換膜也出現(xiàn)了某些方面的不足，對其限制作用[40,41]。水含量有一定的要求，一旦處于干燥環(huán)境，膜的質(zhì)子傳導(dǎo)率就會迅醇透性高，甲醇滲透到陰極區(qū)過后容易污染陰極，降低電池的使用壽氟磺酸膜的合成工藝繁瑣，而且成本太高，不利于市場化的發(fā)展。以上不足，全氟磺酸系列膜在 PEMFC 中要廣泛推廣還需更進(jìn)一步分研究人員也將研究目光轉(zhuǎn)移到了制備高電導(dǎo)率，低甲醇滲透，合，成本低的質(zhì)子交換膜�；枷阈唾|(zhì)子交換膜由于全氟磺酸質(zhì)子交換膜在某些方面展現(xiàn)出來的不足，促進(jìn)了其他研究。現(xiàn)階段研究的最廣泛的是芳香類高分子，尤其是磺化芳香類

[43]以 4，4-二氟苯酮等為原料，合成了一系列側(cè)鏈含羧基的磺化聚芳醚酮,合成路線見圖1-4。從測試結(jié)果可知，磺化度大于0.6時，其質(zhì)子傳導(dǎo)率高于0.03 S cm-1，并且溫度增加時，其質(zhì)子傳導(dǎo)率也逐漸增強。除此之外，該系列膜也展現(xiàn)出了很


本文編號：2932917