為開發(fā)燃料電池用高性能全氟磺酸（Nafion）質(zhì)子交換膜,采用靜電紡絲技術(shù)制備不同磺化度的磺化聚醚砜（SPES）納米纖維,將其作為添加劑引入Nafion基體中,制備SPES納米纖維/Nafion復(fù)合質(zhì)子交換膜。探討紡絲液濃度、紡絲電壓、接收距離對SPES納米纖維紡絲過程及纖維形貌的影響。在最優(yōu)紡絲工藝下,著重研究不同磺化度SPES納米纖維對復(fù)合膜微觀結(jié)構(gòu)、吸水率、溶脹率、質(zhì)子傳導(dǎo)率及甲醇滲透率等性能的影響。結(jié)果表明:在SPES質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%,紡絲電壓為30 k V,接收距離為20 cm條件下制得磺化度為64%的SPES納米纖維,將其作為添加劑構(gòu)筑得到復(fù)合Nafion質(zhì)子交換膜,該膜具有平衡的質(zhì)子傳導(dǎo)（0.144 S/cm）與甲醇滲透性（7.58×10-7cm2/s）,綜合性能最佳,滿足高性能甲醇燃料電池的應(yīng)用需求。 

【文章頁數(shù)】：8 頁

【文章目錄】：
1 實(shí)驗(yàn)部分
    1.1 原料
    1.2 不同磺化度SPES的制備
    1.3 靜電紡SPES納米纖維的制備
    1.4 SPES/Nafion復(fù)合質(zhì)子交換膜的制備
    1.5 測試與表征
        1.5.1 形貌觀察
        1.5.2 吸水率及溶脹率測試
        1.5.3 力學(xué)性能測試
        1.5.4 離子交換容量測試
        1.5.5 質(zhì)子傳導(dǎo)率測試
        1.5.6 甲醇滲透系數(shù)測試
2 結(jié)果與討論
    2.1 紡絲工藝對SPES納米纖維形貌影響
        2.1.1 紡絲液質(zhì)量分?jǐn)?shù)
        2.1.2 紡絲電壓
        2.1.3 接收距離
    2.2 不同磺化度SPES納米纖維形貌分析
    2.3 復(fù)合質(zhì)子交換膜形貌分析
    2.4 復(fù)合質(zhì)子交換膜吸水率及溶脹率分析
    2.5 復(fù)合質(zhì)子交換膜力學(xué)性能分析
    2.6 復(fù)合質(zhì)子交換膜離子交換容量分析
    2.7 復(fù)合膜傳導(dǎo)率及甲醇滲透率分析
3 結(jié)論


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]芳香族聚酰胺納米纖維復(fù)合材料研究進(jìn)展[J]. 趙穎會,顧迎春,胡斐,林佳友,葉藍(lán)琳,李靜靜,陳勝.  紡織學(xué)報(bào). 2020(01)
[2]靜電紡樹枝狀聚乳酸納米纖維膜的制備及其過濾性能[J]. 程博聞,高魯,SARMADBushra,鄧南平,康衛(wèi)民.  紡織學(xué)報(bào). 2018(12)
[3]磺化聚醚砜質(zhì)子交換膜材料的合成與性能[J]. 王哲,倪宏哲,范猛,那輝.  高分子材料科學(xué)與工程. 2007(03)
[4]燃料電池用質(zhì)子交換膜的研究現(xiàn)狀[J]. 邢丹敏,劉永浩,衣寶廉.  電池. 2005(04)

碩士論文
[1]納米纖維改性Nafion復(fù)合質(zhì)子交換膜的制備與性能[D]. 王航.天津工業(yè)大學(xué) 2016



本文編號：3702034