隨著全球經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展、石油資源的日益消耗和人們對(duì)環(huán)境保護(hù)問(wèn)題的日益關(guān)注，能源問(wèn)題越來(lái)越成為人類發(fā)展的首要問(wèn)題。燃料電池在當(dāng)今社會(huì)的諸多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，其中質(zhì)子交換膜燃料電池由于其清潔高效的特點(diǎn)已經(jīng)成為人們關(guān)注和研究的熱點(diǎn)。在眾多燃料電池中，高溫質(zhì)子交換膜燃料電池更是由于其諸多優(yōu)點(diǎn)而具有廣泛的應(yīng)用前景。因此，對(duì)其性能的優(yōu)化的探索、形貌結(jié)構(gòu)的表征分析、及摻雜對(duì)其結(jié)構(gòu)及性能影響的進(jìn)一步研究和分析具有重要意義。高溫質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）工作溫度為100-200°C，相對(duì)于低溫燃料電池（工作溫度通常低于80°C）的PEMFC反應(yīng)發(fā)生迅速；能改善和簡(jiǎn)化水管理系統(tǒng)；更高效的熱管理和改善了環(huán)境耐受性，這些優(yōu)點(diǎn)使得高溫PEMFC被認(rèn)為是下一代燃料電池的有力競(jìng)爭(zhēng)者。 本論文采用的是簡(jiǎn)易的溶液聚合合成方法，反應(yīng)物為價(jià)格低廉的淀粉和具有親水基團(tuán)的丙烯酰胺，制成了具有優(yōu)異的吸附和保留磷酸能力并且適用于高溫質(zhì)子交換膜燃料電池的聚丙烯酰胺/淀粉凝膠質(zhì)子交換膜，通過(guò)紅外表征確定該質(zhì)子交換膜的分子為三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。 本文探討了通過(guò)改變引發(fā)劑或者交聯(lián)劑用量對(duì)聚丙烯酰胺/淀粉凝膠基質(zhì)子交換膜的磷酸載量和高溫質(zhì)子...

【文章頁(yè)數(shù)】：67 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
0 前言
1 文獻(xiàn)綜述
    1.1 燃料電池簡(jiǎn)介
        1.1.1 燃料電池工作原理
        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 質(zhì)子交換膜燃料電池的發(fā)展歷史
        1.2.2 質(zhì)子交換膜燃料電池的特性
        1.2.3 影響質(zhì)子交換膜燃料電池的因素
        1.2.4 質(zhì)子交換膜燃料電池的的應(yīng)用
    1.3 質(zhì)子交換膜的發(fā)展及研究現(xiàn)狀
        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
    1.4 本課題研究?jī)?nèi)容及意義
2 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
    2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.3 實(shí)驗(yàn)步驟
        2.3.1 H₃PO_4-聚丙烯酰胺/淀粉凝膠質(zhì)子交換膜的制備
        2.3.2 改變引發(fā)劑量 H₃PO_4-聚丙烯酰胺/淀粉凝膠質(zhì)子交換膜的制備
        2.3.3 改變交聯(lián)劑量 H₃PO_4-聚丙烯酰胺/淀粉凝膠質(zhì)子交換膜的制備
    2.4 樣品性能測(cè)試與表征
        2.4.1 電化學(xué)表征
        2.4.2 紅外表征
        2.4.3 掃描電鏡表征
3 結(jié)果與討論
    3.1 H₃PO_4-聚丙烯酰胺/淀粉凝膠質(zhì)子交換膜性能研究
        3.1.1 H₃PO_4-聚丙烯酰胺/淀粉接枝網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成及形貌
        3.1.2 紅外分析
        3.1.3 磷酸吸附機(jī)理的研究
        3.1.4 H₃PO₄吸附量對(duì)質(zhì)子傳導(dǎo)率的影響
        3.1.5 高溫質(zhì)子傳導(dǎo)率穩(wěn)定性
        3.1.6 H₃PO_4-PAM/淀粉質(zhì)子交換膜的電化學(xué)性質(zhì)
    3.2 不同引發(fā)劑量和交聯(lián)劑量產(chǎn)物的表征
        3.2.1 不同引發(fā)劑量和交聯(lián)劑量對(duì)質(zhì)子傳導(dǎo)率的影響
        3.2.2 改變引發(fā)劑量和交聯(lián)劑量對(duì)磷酸吸附量的影響
        3.2.3 最佳 APS 和 NMBA 量時(shí)聚合物膜的質(zhì)子傳導(dǎo)率
        3.2.4 最佳用量 APS 和 NMBA 質(zhì)子交換膜高溫穩(wěn)定性
        3.2.5 電化學(xué)性質(zhì)
4 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷
發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號(hào)：3823757