能源短缺和環(huán)境污染這些問(wèn)題的不斷呈現(xiàn),新型能源技術(shù)成為解決問(wèn)題的關(guān)鍵。高溫質(zhì)子交換膜燃料電池（HT-PEMFC）工作溫度為100-200℃,相對(duì)于其他燃料電池,HT-PEMFC反應(yīng)發(fā)生迅速；能改善和簡(jiǎn)化水管理系統(tǒng)；更高效的熱管理；更好的環(huán)境耐受性,這些優(yōu)點(diǎn)使得HT-PEMFC成為人們關(guān)注和研究的熱點(diǎn)。其中高溫質(zhì)子交換膜是HT-PEMFC的核心組成,對(duì)HT-PEMFC性能有決定性的影響。本文使用丙烯酰胺（AM）和海藻酸鈉（SA）,采用溶液聚合的方法,制備出聚丙烯酰胺/海藻酸鈉（PAM/SA）聚合物,其中引發(fā)劑為硫酸銨（APS）、交聯(lián)劑為N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺（NMBA）。然后用PAM/SA吸附H3PO4,得到PAM/SA-H3PO4質(zhì)子交換膜。采用掃描電鏡、紅外光譜、電化學(xué)測(cè)試等手段,對(duì)PAM/SA-H3PO4質(zhì)子交換膜的形貌結(jié)構(gòu)、質(zhì)子傳遞機(jī)理、影響質(zhì)子電導(dǎo)率的因素以及高溫穩(wěn)定性進(jìn)行了表征分析。通過(guò)紅外光譜和掃描電鏡對(duì)PAM/SA-H3PO4質(zhì)子交換膜的組成、結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,結(jié)果表明：PAM/SA-H3PO4質(zhì)子交換膜為3D網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)緊密,其內(nèi)部有互相連通的多微孔結(jié)構(gòu)。H3PO4并... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)海洋大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：63 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
前言
1 文獻(xiàn)綜述
    1.1 燃料電池（FC）
        1.1.1 燃料電池工作的本質(zhì)
        1.1.2 燃料電池的分類
    1.2 質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）
        1.2.1 PEMFC的發(fā)展
        1.2.2 PEMFC的特性
        1.2.3 影響PEMFC的主要因素
        1.2.4 PEMFC的的應(yīng)用范圍
    1.3 質(zhì)子交換膜的研究現(xiàn)狀及發(fā)展前景
        1.3.1 Nafion膜
        1.3.2 互穿網(wǎng)絡(luò)和半互穿網(wǎng)絡(luò)聚合物膜
        1.3.3 高溫質(zhì)子交換膜
        1.3.4 聚丙烯酰胺質(zhì)子交換膜
    1.4 本課題研究?jī)?nèi)容和意義
2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備材料和研究方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)所需試劑
    2.2 實(shí)驗(yàn)所需儀器
    2.3 測(cè)試表征方法
        2.3.1 掃描電鏡表征
        2.3.2 紅外光譜表征
        2.3.3 電化學(xué)表征
3PO₄質(zhì)子交換膜的制備">3 PAM/SA-H₃PO₄質(zhì)子交換膜的制備
    3.1 實(shí)驗(yàn)部分
        3.1.1 PAM/SA的制備
3PO₄質(zhì)子交換膜的制備">        3.1.2 PAM/SA-H₃PO₄質(zhì)子交換膜的制備
        3.1.3 表征方法
    3.2 結(jié)果與分析
        3.2.1 PAM/SA接枝網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的反應(yīng)機(jī)理
3PO₄">        3.2.2 PAM/SA水凝膠吸附H₃PO4

        3.2.3 PAM/SA水凝膠的形貌
        3.2.4 PAM/SA水凝膠的掃描電鏡分析
3PO₄水凝膠的紅外光譜分析">        3.2.5 PAM/SA-H₃PO₄水凝膠的紅外光譜分析
    3.3 本章小結(jié)
3PO₄的電化學(xué)性能">4 PAM/SA-H₃PO₄的電化學(xué)性能
    4.1 實(shí)驗(yàn)部分
        4.1.1 PAM/SA的制備
3PO₄質(zhì)子交換膜的制備">        4.1.2 PAM/SA-H₃PO₄質(zhì)子交換膜的制備
        4.1.3 室溫質(zhì)子電導(dǎo)率的測(cè)定
        4.1.4 測(cè)定不同溫度下的質(zhì)子電導(dǎo)率
        4.1.5 膨脹系數(shù)對(duì)質(zhì)子電導(dǎo)率的影響
        4.1.6 測(cè)定循環(huán)伏安曲線
        4.1.7 測(cè)試方法
    4.2 結(jié)果與分析
3PO₄的質(zhì)子電導(dǎo)率">        4.2.1 室溫下無(wú)水PAM/SA-H₃PO₄的質(zhì)子電導(dǎo)率
3PO₄的質(zhì)子電導(dǎo)率">        4.2.2 室溫下含水PAM/SA-H₃PO₄的質(zhì)子電導(dǎo)率
3PO₄的質(zhì)子電導(dǎo)率的影響">        4.2.3 溫度對(duì)PAM/SA-H₃PO₄的質(zhì)子電導(dǎo)率的影響
3PO₄質(zhì)子傳導(dǎo)率的影響">        4.2.4 體膨脹系數(shù)對(duì)PAM/SA-H₃PO₄質(zhì)子傳導(dǎo)率的影響
3PO₄質(zhì)子電導(dǎo)率的影響">        4.2.5 引發(fā)劑用量對(duì)PAM/SA-H₃PO₄質(zhì)子電導(dǎo)率的影響
3PO₄質(zhì)子電導(dǎo)率的影響">        4.2.6 交聯(lián)劑用量對(duì)PAM/SA-H₃PO₄質(zhì)子電導(dǎo)率的影響
3PO₄質(zhì)子電導(dǎo)率的穩(wěn)定性">        4.2.7 高溫下PAM/SA-H₃PO₄質(zhì)子電導(dǎo)率的穩(wěn)定性
3PO₄膜的循環(huán)伏安曲線">        4.2.8 PAM/SA-H₃PO₄膜的循環(huán)伏安曲線
    4.3 本章小結(jié)
5. 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷
發(fā)表的學(xué)術(shù)論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]聚苯并咪唑膜材料改性研究進(jìn)展[J]. 徐藝,王燕紅,常冠軍,胡紅菊,徐真,苗魯賓,張林.  化工新型材料. 2010(09)
[2]車用燃料電池技術(shù)的現(xiàn)狀與研究熱點(diǎn)[J]. 侯明,俞紅梅,衣寶廉.  化學(xué)進(jìn)展. 2009(11)
[3]無(wú)機(jī)質(zhì)子導(dǎo)體SnP2O7及其復(fù)合膜[J]. 車全通,王東,何榮桓.  應(yīng)用化學(xué). 2009(09)
[4]金屬-碳基儲(chǔ)氫材料計(jì)算與實(shí)驗(yàn)研究[J]. 李采臨,陳云貴,吳朝玲,周晶晶,龐麗娟.  化學(xué)進(jìn)展. 2009(06)
[5]燃料電池用質(zhì)子交換膜的研究進(jìn)展[J]. 李躍龍.  山東化工. 2007(12)
[6]聚苯并咪唑的合成、性能及在燃料電池膜材料中的應(yīng)用[J]. 浦鴻汀,葉盛.  高分子通報(bào). 2006(02)
[7]耐高溫磺化聚苯并咪唑的合成與表征[J]. 卿勝波,黃衛(wèi),顏德岳.  高等學(xué)�；瘜W(xué)學(xué)報(bào). 2005(11)

博士論文
[1]用于質(zhì)子交換膜燃料電池的交聯(lián)型聚合物膜材料的制備與研究[D]. 韓苗苗.吉林大學(xué) 2011

碩士論文
[1]聚丙烯酰胺/淀粉高溫凝膠質(zhì)子交換膜的制備與表征[D]. 秦琪.中國(guó)海洋大學(xué) 2014
[2]苯基取代雜萘聯(lián)苯新型聚苯并咪唑的研究[D]. 陳濤.大連理工大學(xué) 2012
[3]用于PEMFC中改性的NAFION質(zhì)子交換膜研究[D]. 侯勝偉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011



本文編號(hào)：3099471

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