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《吉林大学》 2012年
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用于直接甲醇燃料电池的交联型质子交换膜的制备与膜性能的研究

王静  
【摘要】:高磺化度磺化聚芳醚酮质子交换膜的水溶胀大、机械性能以及阻醇性能差等缺点,限制了其在燃料电池中的应用。本论文从提高质子交换膜的尺寸稳定性以及阻醇性能着手,制备不同类型的交联膜并对其性能进行了测试。 1.制备了含有氨基侧基的聚醚醚酮(Am-PEEK)并将其作为大分子交联剂,分别采用两种方式对含有羧基的高磺化度的聚芳醚酮(C-SPAEK)进行交联改性。一、通过共价-离子交联的方法,大大降低了C-SPAEK的溶胀率,膜的阻醇性能和机械性能都得到了大幅的提高。二、将Am-PEEK进行处理之后作为聚阳离子,通过层层自组装的方法,制备自组装交联膜,使膜在甲醇渗透率大幅降低的情况下仍保持了较高的质子传导率。 2.制备了酸碱复合膜,即含有氨基侧基的磺化聚醚醚酮(Am-SPEEK)膜,并利用活性氨基侧基对聚合物进行交联。一方面,我们选取1,2-二溴乙烷,1,4-二溴丁烷,柔性环氧树脂以及四甲基联苯二酚型环氧树脂对聚合物膜进行交联,交联后,膜性能得到显著的提高。通过各系列交联膜性能的对比,研究了交联剂的结构对交联膜性能的影响。另一方面,我们制备了高性能羧基封端的苯并咪唑三聚体作为交联剂,交联后,膜的机械性能显著提高,同时保持了优良的质子传导率。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TM911.4

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【参考文献】
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