收藏本站
《北京化工大学》 2017年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

交联型聚磷腈负载含氮杂环阳离子碱性膜的制备与性能研究

张金  
【摘要】:碱性膜作为燃料电池的关键材料,目前面临的主要问题包括氢氧根离子传导率低、碱性条件下使用寿命偏低。本论文针对这些问题,以六氯环三磷腈为原料,通过负载咪唑鎓、季铵化哌嗪阳离子,制备并表征了四个系列的碱性膜材料,探索了不同的交联方式对碱性膜性能的影响。主要结果如下:1、负载咪唑鎓阳离子的聚磷腈碱性膜的交联方式比较研究。以聚二氯磷腈为原料,分别制备并表征了共价负载咪唑鎓阳离子、甘油或烯烃结构的聚磷腈碱性膜,并探索了分别与戊二醛溶液交联、硫醇和双键光交联两种方法对碱性膜性能的影响。结果表明戊二醛溶液交联的聚磷腈碱性膜(CPPs-DIm-x)在x=80时,相应膜材料在80℃时为64.4 mS/cm,在30℃下的2MKOH溶液中浸泡10天,膜的离子交换容量和离子传导率能保持90%;用硫醇烯烃反应制备交联型聚磷腈碱性膜(T-e-QImOH-x)在x=80时,相应膜材料在80℃时升至71.4mS/cm,在30℃下的2MKOH溶液中浸泡14天,膜的离子交换容量和离子传导率能保持89.2%。表明硫醇烯烃反应交联方式提高膜的综合性能。2、负载季按化哌嗪的功能化系列聚磷腈交联膜(T-e-QpipOH-x)的研究。利用硫醇烯烃反应交联方式,所制备的不同取代基季铵化的新型交联膜,在x=80时,相应膜材料在80℃时升至76.3mS/cm,在60℃下的2MKOH溶液中浸泡14天,取代基为异丙基的膜材料离子交换容量和离子传导率能保持92%。3、季铵化哌嗪聚磷腈(P-QP)和PVA的交联膜的对照研究。将季铵化哌嗪聚磷腈(P-QP)和PVA按不同的质量比混合,制备了共混交联型聚磷腈膜(PVA/P-QPOH),在戊二醛交联下,优化出氢氧根传导率最优的共混比例为PVA:P-QP=1/8,取代基为异丙基的膜材料PVA/P-QPOH在80℃时升至83.2mS/cm,在60℃下的2MKOH溶液中浸泡16天,离子交换容量和离子传导率仍能保持92%。表明传统的PVA互穿型交联方式仍有一定发展潜力。
【学位授予单位】:北京化工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TM911.4;TQ425.23

【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 丁立;;军用无机聚合物——聚磷氮烯[J];现代兵器;1986年05期
2 宝冬梅;刘吉平;;聚磷腈材料在航空航天及军工领域的应用研究[J];中国塑料;2012年04期
3 任杰;陈云华;;聚磷腈的研究和应用[J];材料导报;2004年07期
4 王光辉,魏晓金,雷国元;聚磷硫酸铁混凝去除微污染水中藻类生物研究[J];华中科技大学学报(城市科学版);2005年03期
5 权英,崔子文,杨云峰,徐丽;一类新型的无机聚合物──聚磷腈[J];华北工学院学报;1998年01期
6 王志锋;曹继平;姚楠;王建中;;芳氧基聚磷腈的合成及性能[J];火炸药学报;2010年02期
7 王志锋;王建中;曹继平;张艳辉;;芳氧基聚磷腈绝热包覆材料研究进展[J];固体火箭技术;2013年01期
8 程原,乔晋忠,朱福田;六溴环三聚磷腈的合成及结构表征[J];应用基础与工程科学学报;2003年02期
9 郑怀礼;范伟;焦世珺;何强;关庆庆;姚秉华;卢伟;;聚磷硫酸铁混凝去除邻苯二甲酸酯类环境激素[J];土木建筑与环境工程;2012年03期
10 张吉广,叶立群,林洁;复合型混凝剂聚磷氯化铁的混凝机理及应用[J];交通环保;2001年04期
中国重要会议论文全文数据库 前8条
1 杜宏伟;杨柳燕;肖琳;;转聚磷激酶基因应用及其调控的研究进展[A];江苏省遗传学会第七届二次代表大会暨学术研讨会论文摘要汇编[C];2008年
2 陈容;余炳宏;杨波;曹海花;焦世珺;张会琴;邓琳莉;郑怀礼;;无机高分子絮凝剂聚磷硫酸铁的带电特征与红外光谱分析[A];中国化学会第十五届全国有机分析及生物分析学术研讨会论文集[C];2009年
3 宝冬梅;刘吉平;;聚磷腈材料在航空航天及军工领域的应用研究[A];中国工程科技论坛第123场——2011国防科技工业科学发展论坛论文集[C];2011年
4 刘承美;赵晨;胡芬;周云;许燕;邱进俊;包瑞;;具有光电活性聚磷腈的合成与性能研究[A];2005年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2005年
5 王栋;刘吉平;;线性聚磷腈的研究进展[A];2012年中国阻燃学术年会论文集[C];2012年
6 王岩;牟建新;姜振华;;新型含氟环交联聚磷腈微纳球的制备技术和性能研究[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
7 周占玉;杨新改;王秀芬;;聚磷腈阻燃及绝热材料研究综述[A];2012年中国阻燃学术年会论文集[C];2012年
8 杨建辉;马翰林;吴战鹏;武德珍;;线形芳氧基聚磷腈弹性体的合成、表征以及耐烧蚀性研究[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 崔小明;聚磷腈要抓紧开发利用[N];中国化工报;2002年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 李贞可;环交联型聚磷腈微纳米材料的可控制备与表征[D];武汉科技大学;2016年
2 樊建涛;碱性燃料电池用聚磷腈基阴离子交换膜的研究[D];北京化工大学;2014年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张金;交联型聚磷腈负载含氮杂环阳离子碱性膜的制备与性能研究[D];北京化工大学;2017年
2 耿越;基于聚磷腈弹性体的绝热耐高温材料的制备与应用研究[D];北京化工大学;2015年
3 孔玉姝;含醛基取代聚磷腈的合成及其改性酚醛树脂的探索研究[D];北京化工大学;2016年
4 郭彦丽;基于环簇聚磷腈薄膜干涉的彩色碳纤维制备及性能研究[D];中北大学;2017年
5 刘会萍;可生物降解聚磷腈的合成及研究[D];中国石油大学(华东);2014年
6 刘风华;聚磷腈及其衍生物的合成与研究[D];青岛大学;2005年
7 彭程;自修复交联聚磷腈的制备与研究[D];中南民族大学;2013年
8 潘杰;基于环交联型聚磷腈材料的制备研究[D];上海交通大学;2014年
9 朴秀玉;葡萄糖基聚磷腈水凝胶的制备[D];北京化工大学;2007年
10 李木子;六溴环三聚磷腈的合成与表征[D];河北大学;2009年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026