DMFC用增強型質子交換膜的制備研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、質子交換膜是質子交換膜燃料電池(PEMFC)的關鍵材料之一,起著分割陰陽兩極、傳輸水合質子等重要作用。商業(yè)化的全氟磺酸膜如Nafion在氫氧(空)質子交換膜燃料電池中已取得了較為成功的應用,但用于直接甲醇燃料電池(DMFC)時則存在甲醇滲透過大、尺寸穩(wěn)定性較差等問題,而且制備費用過高。針對這些問題,實驗中我們采取兩種增強方式-微孔聚四氟乙烯(PTFE)復合和膜內有機-無機共價交聯(lián),制備得兩類增強型質子交換膜,在保證膜具有較高質子傳導率的

2、同時,有效提高了膜的尺寸穩(wěn)定性和阻醇性能。 (1)以氨-雙氧水液相催化氧化法對微孔PTFE進行親水改性,再用一種磺化聚醚砜(標為ABPSH40)與改性過的微孔PTFE復合,制得增強型的ABPSH40/PTFE復合質子交換膜。研究了PTFE親水改性化學反應的影響因素、復合膜的制備工藝、復合膜的結構??疾炝藦秃夏さ某叽绶€(wěn)定性、溶脹度、甲醇滲透率、質子傳導率等性能。研究結果表明:復合后,PTFE基底膜的微孔填堵充分,ABPSH40樹脂

3、在復合膜內分布均勻;復合膜具有良好的尺寸穩(wěn)定性,較低的甲醇滲透率和接近Nafion膜的質子傳導率。 (2)用NaBH4將磺化聚醚醚酮(SPEEK)的酮羰基部分還原,制得含有羥基的中間體(SPEEA),再以異腈酸丙基三乙氧基硅烷(NEOS)與SPEEA發(fā)生親核加成反應接枝,用接枝過的SPEEA與四乙氧基硅烷(TEOS)在稀鹽酸催化下經(jīng)共水解反應制備得交聯(lián)的增強型質子交換膜。研究了交聯(lián)膜中顆粒的粒徑分布、溶脹度、吸水率、甲醇滲透率和

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