質(zhì)子交換膜燃料電池是一種清潔的新型能源轉(zhuǎn)化裝置,能夠通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)將氫氣、甲醇等燃料的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能,具有清潔零排放、能量轉(zhuǎn)化率高、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn),有望緩解能源危機(jī)和環(huán)境污染。本研究以制備高性能的質(zhì)子交換膜為目的,采用摻雜功能化氧化石墨的方式來(lái)制備無(wú)機(jī)-有機(jī)納米復(fù)合質(zhì)子交換膜,以改進(jìn)磺化聚醚醚酮的質(zhì)子導(dǎo)電性能。通過(guò)對(duì)復(fù)合質(zhì)子交換膜的微觀形貌進(jìn)行觀察和對(duì)其綜合性能進(jìn)行測(cè)試,來(lái)對(duì)膜內(nèi)質(zhì)子傳遞過(guò)程進(jìn)行設(shè)想分析,研究功能化氧化石墨烯材料在質(zhì)子傳遞過(guò)程中的貢獻(xiàn)。本研究通過(guò)芳香重氮鹽與還原氧化石墨烯（RGO）的重氮化反應(yīng),將苯磺酸基團(tuán)以共價(jià)鍵接枝在RGO表面,制備了磺化還原氧化石墨烯（SRGO）,并將其摻入新型側(cè)鏈磺化聚醚醚酮（SPEEK）聚合物制備納米復(fù)合質(zhì)子交換膜,以此來(lái)降低SPEEK中磺酸基團(tuán)之間的質(zhì)子傳遞能壘,提高質(zhì)子導(dǎo)電率。結(jié)果表明,采用適當(dāng)摻雜比例的復(fù)合質(zhì)子交換膜的熱力學(xué)穩(wěn)定性、機(jī)械性能和尺寸穩(wěn)定性均得到了有效改善。由于SRGO表面存在的磺酸集團(tuán)能夠加速質(zhì)子的傳遞,使膜在低濕度條件下的質(zhì)子導(dǎo)電率得到了提高。以SPEEK/SRGO-1.0 為例,在 80℃/50%RH,其電導(dǎo)率高達(dá)... 

【文章來(lái)源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：70 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．４?ＳＰＥＥＫ／ＤＧＯ膜的制備和膜內(nèi)質(zhì)子傳遞示意圖＿??４５

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【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]質(zhì)子交換膜燃料電池電催化劑研究及膜電極制備技術(shù)[J]. 馬紫峰,黃碧純,石玉美.  電源技術(shù). 1999(02)
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[3]固體聚合物電解質(zhì)燃料電池[J]. 徐洪峰,衣寶廉,韓明.  化學(xué)通報(bào). 1996(07)



本文編號(hào)：2899294