隨著環(huán)境污染,資源短缺等問題的出現(xiàn),研究者們已經(jīng)把目光轉(zhuǎn)移到了新型清潔能源的開發(fā)和利用方面。燃料電池是一種經(jīng)濟(jì),高效的能源轉(zhuǎn)換設(shè)備,較高的能量轉(zhuǎn)化率,低的環(huán)境污染以及運(yùn)行的安全性為它的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。其中,堿性燃料電池是最有發(fā)展前景的一類。作為堿性燃料電池的核心部件,陰離子交換膜在傳導(dǎo)離子,分隔陰陽極等方面發(fā)揮著重要的作用。目前,為了進(jìn)一步改善聚合物陰離子交換膜的性能,這一領(lǐng)域研究者們重點(diǎn)關(guān)注的主要方法包括:有機(jī)-無機(jī)雜化法,交聯(lián)法,直接聚合法等,其中有機(jī)-無機(jī)雜化法是一種簡單,有效的改進(jìn)方法,用此方法制備的陰離子交換膜結(jié)合了有機(jī)相和無機(jī)相的優(yōu)點(diǎn)。本論文主要研究了有機(jī)-無機(jī)雜化陰離子交換膜的制備方法及其性能探究,論文將從兩個部分展開介紹:在第一部分的工作中,我們利用環(huán)氧開環(huán)反應(yīng)合成了一種新型的納米材料-高度季銨鹽化的籠型聚倍半硅氧烷,并將它以不同的含量摻雜到季銨鹽化的聚醚砜基質(zhì)中制備了一系列有機(jī)-無機(jī)雜化陰離子交換膜。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn):隨著摻雜含量的增加,復(fù)合膜的氫氧根電導(dǎo)率也有了很大程度的改善,尤其是QPSU-3%-QPOSS復(fù)合膜,與純膜相比,它的電導(dǎo)率提高了將近60%。與此同時,復(fù)合... 

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 前言
    1.1 燃料電池
        1.1.1 燃料電池的概念及其特點(diǎn)
        1.1.2 燃料電池的分類
    1.2 陰離子交換膜燃料電池
        1.2.1 陰離子交換膜燃料電池的工作原理和組成
        1.2.2 陰離子交換膜的種類
        1.2.3 陰離子交換膜的制備方法
    1.3 有機(jī)-無機(jī)雜化陰離子交換膜
        1.3.1 有機(jī)-無機(jī)雜化法的發(fā)展歷程
        1.3.2 常用的無機(jī)雜化材料
    1.4 聚倍半硅氧烷
        1.4.1 聚倍半硅氧烷的結(jié)構(gòu)及分類
        1.4.2 籠型聚倍半硅氧烷(POSS)的制備方法和應(yīng)用
    1.5 石墨烯及其衍生物
        1.5.1 石墨烯簡介
        1.5.2 石墨烯及其衍生物的制備方法
        1.5.3 氧化石墨烯在堿性陰離子交換膜領(lǐng)域的應(yīng)用
    1.6 本論文設(shè)計思路
第二章 季銨鹽化籠型聚倍半硅氧烷改性的聚醚砜基復(fù)合陰離子交換膜的合成及性能研究
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗試劑
        2.2.2 PSU的氯甲基化
        2.2.3 QPSU的合成
        2.2.4 QPOSS的制備
        2.2.5 QPOSS/QPSU復(fù)合膜的合成
        2.2.6 表征方法
    2.3 結(jié)果和討論
        2.3.1 PSU,CMPSU和QPSU的表征
        2.3.2 QPOSS的表征
        2.3.3 復(fù)合膜的表征
    2.4 本章小結(jié)
第三章 基于貽貝靈感化學(xué)策略構(gòu)筑功能化還原氧化石墨烯交聯(lián)的聚醚砜基復(fù)合陰離子交換膜及其性質(zhì)研究
    3.1 前言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗試劑
        3.2.2 聚合物的合成
        3.2.3 多巴胺功能化氧化石墨烯(PDArGO)的制備
        3.2.4 聚醚砜基復(fù)合陰離子交聯(lián)膜的合成
        3.2.5 表征方法
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 PSU,CMPSU和QPSU的核磁表征
        3.3.2 GO及PDArGO的表征
        3.3.3 交聯(lián)膜的表征
    3.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間公開發(fā)表論文及著作情況


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]籠型倍半硅氧烷（POSS）合成的研究進(jìn)展[J]. 張增平,梁國正.  高分子材料科學(xué)與工程. 2011(09)



本文編號：3707124