DMFC用增強型質子交換膜的制備研究.pdf

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