相比于質(zhì)子交換膜燃料電池,陰離子交換膜燃料電池在實際應(yīng)用中可以避免使用貴金屬催化劑,并且其具有高電極反應(yīng)活性,低燃料滲透性的優(yōu)點,這使得陰離子交換膜（AEMs）在近年來備受科研工作者的青睞。常通過功能化聚合物基質(zhì)來克服AEMs電導(dǎo)率低這一難題,但這同時也會導(dǎo)致AEMs的離子交換容量（IEC）增大,尺寸穩(wěn)定性變差,從而使其在實際應(yīng)用中受到巨大阻礙。所以如何平衡AEMs的電導(dǎo)率和尺寸穩(wěn)定性是AEMs結(jié)構(gòu)設(shè)計中需要重點關(guān)注的問題。將無機納米填料摻入到聚合物基質(zhì)中,可以顯著改善AEMs的堿性穩(wěn)定性和電化學(xué)性能。此外,構(gòu)筑交聯(lián)結(jié)構(gòu)是一種有效地平衡AEMs電導(dǎo)率與尺寸膨脹的方法。通過交聯(lián)使AEMs內(nèi)部形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)來抑制膜的過渡溶脹,從而提高膜的尺寸穩(wěn)定性和機械性質(zhì)。本論文主要在基于層狀雙金屬氫氧化物（LDHs）改性聚合物復(fù)合陰離子交換膜方面開展以下兩方面的研究工作:一、利用共沉淀法合成MgAl-NO₃-LDH,并在甲酰胺溶液中剝離得到2D片狀LDHs,再通過共混法將片狀的LDHs引入到所合成的季銨鹽化含芴結(jié)構(gòu)聚醚砜基質(zhì)（QPFSU）中構(gòu)筑LDH改性的復(fù)合AEMs。研究發(fā)現(xiàn),L... 

【文章來源】：東北師范大學(xué)吉林省211工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

帶有相應(yīng)電極反應(yīng)的PEMFCs的示意圖[13]

CAPSF膜和APSF膜的合成[26]

東北師范大學(xué)碩士學(xué)位論文14作為實驗組。研究發(fā)現(xiàn)，具有C-18烷基側(cè)基PPO的側(cè)鏈型、長側(cè)鏈型和梳型膜表現(xiàn)出優(yōu)異的氫氧根導(dǎo)電性能，這可能是由于它們的高吸水率和親水-疏水相分離形態(tài)導(dǎo)致的。堿性穩(wěn)定性測試表明，帶有短烷基鏈的梳狀A(yù)EMs由于SN2取代而迅速降解，但是具有QA陽離子側(cè)鏈的C-18烷基側(cè)基的長側(cè)鏈型和側(cè)鏈型AEMs的電導(dǎo)率在堿性穩(wěn)定性測試后僅損失了約10%，并且1HNMR光譜中也沒有檢測到相應(yīng)的化學(xué)變化。圖1-3（a）季銨鹽化PPO共聚物的合成，（b）BTMA-30共聚物的化學(xué)結(jié)構(gòu)，（c）不同季銨鹽化PPO共聚物的示意圖[28]。2018年，徐銅文組報道了一種簡單的方法來制備高度交聯(lián)和柔性的AEMs[29]。在室溫下，將鹵代烷基化的聚合物（溴化的PPO）簡單地浸漬在二甲胺水溶液中完成交聯(lián)反應(yīng)。在該交聯(lián)過程中，形成了牢固的自交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，凝膠含量達94%。室溫下與非交聯(lián)膜相比，自交聯(lián)膜在低吸水率（20-42%）和溶脹（9-16%）下，具有良好的氫氧根電導(dǎo)率


本文編號：3614994