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《东北师范大学》 2010年
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磺化聚酰亚胺/二氧化硅杂化质子交换膜的制备与性能研究

刘丹  
【摘要】: 质子交换膜是燃料电池(PEMFC)的核心部件之一,它的发展对PEMFC的工业化进程具有十分重要的意义。目前在燃料电池中应用较广泛的是Nafion膜,但其具有价格过高、污染环境、低湿度下质子传导率低、对甲醇燃料电池的阻醇性能差等缺点,因此在使用上受到了一定的限制。发展新型质子交换膜成为一个重要研究课题。 无机-有机复合膜由于同时具备无机和有机材料的优点,因此备受关注。本文选用机械性能好、电导率高、阻醇性能好的磺化聚酰亚胺(SPI)作为聚合物基体,分别通过原位溶胶-凝胶法和溶液共混法,向磺化聚酰亚胺膜中引入无机SiO_2和磺化介孔SiO_2(s-SiO_2),制备出一系列SPI/ SiO_2无机-有机复合膜。研究发现,引入一定量的无机SiO_2可使复合膜的机械性能和热性能得到改善。通过溶胶-凝胶法制备出的SPI/SiO_2复合膜中,SiO_2含量最高的SPIK-30-SiO_2膜具有最高的质子传导率和最低的甲醇渗透率。通过溶液共混法制备的SPI/sSiO_2复合膜研究结果发现,引入s-SiO_2可以提高膜的热性能和质子传导率。但s-SiO_2含量大于7wt%时,复合膜机械性能明显降低,且质子传导率也较低含量的低。整体上含有3wt% s-SiO_2的复合膜具有较优异的综合性能,其机械性质、质子传导率和甲醇的选择性都较好。
【学位授予单位】:东北师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TM911.4

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【参考文献】
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1 伍艳辉;康峰;冯炳康;李佟茗;;无机-有机复合质子交换膜研究进展[J];电源技术;2006年02期
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1 潘海燕;磺化杂萘联苯聚醚酮酮及聚酰亚胺质子交换膜的研究[D];大连理工大学;2008年
2 付铁柱;直接甲醇燃料电池用磺化聚醚醚酮膜材料的制备与研究[D];吉林大学;2009年
【共引文献】
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1 许小村,董丽华,魏华亮;聚酰亚胺与金刚石复合研磨膜的研制[J];工程塑料应用;2002年09期
2 章刚;宋艳江;来育梅;王晓东;黄培;;玻璃微珠改性热塑性聚酰亚胺研究[J];工程塑料应用;2005年12期
3 李福成;;聚酰亚胺/无机纳米复合材料的制备、结构与性能[J];工程塑料应用;2006年04期
4 何祯;张广成;礼嵩明;刘良威;;聚醚酰亚胺泡沫塑料的研究进展[J];工程塑料应用;2010年12期
5 丁天怀,王鹏,徐峰;在柔性衬底上制备的非晶硅薄膜力学性能研究[J];半导体学报;2003年03期
6 姜立忠,刘久贵,冯玉仲,罗宁,宋芳,武德珍;SolGel法制备PI/SiO_2纳米复合薄膜及结构与性能[J];北京化工大学学报(自然科学版);2005年01期
7 王靖,张富新,沈学宁,黄发荣;苯并环丁烯及其材料(Ⅱ)[J];玻璃钢/复合材料;2002年03期
8 王家俊,益小苏;导热型高性能树脂微电子封装材料之一:封装材料的制备[J];包装工程;2003年03期
9 杨洁颖,梁国正;二阶非线性光学聚酰亚胺[J];材料导报;2003年06期
10 颜红侠,宁荣昌,黄英,马晓燕;纳米SiO_2改性聚酰亚胺的研究进展[J];材料导报;2003年08期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 梁兆颜;紫外光敏聚合物诱导液晶分子的排列研究[D];中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;2000年
2 王锦艳;含杂萘酮结构的新型高性能树脂的研究[D];大连理工大学;2001年
3 王家俊;聚酰亚胺/氮化铝复合材料的制备与性能研究[D];浙江大学;2001年
4 范浩军;侧链液晶聚酰亚胺的合成、表征及性能研究[D];四川大学;2001年
5 吴江;α—纤维素膜的制备、性能及应用研究[D];中国科学院研究生院(大连化学物理研究所);2002年
6 李玲;聚酰亚胺齐聚物改性高性能树脂基体的研究[D];西北工业大学;2002年
7 刘习奎;含联苯基团侧链的聚酰亚胺的合成、结构与性能研究[D];四川大学;2003年
8 李东明;压电式及薄膜式电—气转换器技术与应用研究[D];大连理工大学;2003年
9 邵怀启;二氧化碳部分氧化丙烷制丙烯催化剂及膜反应器的研究[D];天津大学;2004年
10 杨进;全芳酯侧链聚酰亚胺的合成、结构与性能研究[D];四川大学;2005年
【同被引文献】
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1 潘国梁;郭强;童菊英;许乐波;宋会平;;溶剂对溶液法制备的SPEEK质子交换膜性能的影响[J];材料科学与工艺;2008年05期
2 揭雪飞;沈培康;;聚合物改性SPEEK膜的研究进展[J];电池;2010年01期
3 张宏伟;张俊;周震涛;;直接甲醇燃料电池用磺化聚醚醚酮基复合膜[J];电源技术;2009年01期
4 崔旭梅;王军;陈孝娥;赵英涛;李云;;全钒氧化还原液流电池一体化复合电极的研究[J];电源技术;2009年11期
5 王琳霞;尚随军;郑荣鹏;;磷酸铁锂单体电芯容量筛选方法的研究[J];电源技术;2010年05期
6 潘海燕;梁勇芳;朱秀玲;张守海;蹇锡高;;用于燃料电池质子交换膜的含萘及氮杂环结构的新型磺化聚酰亚胺的合成及性能[J];高等学校化学学报;2007年01期
7 黄绵延;王宇新;蔡雨泉;许莉;;磺化聚醚醚酮/三羧基丁烷膦酸锆复合质子交换膜的研究[J];高分子学报;2007年04期
8 高启君;王宇新;许莉;卫国强;王志涛;;SPEEK/PES-C、SPEEK/SPES-C共混质子交换膜研究[J];高分子学报;2009年01期
9 张守海;周娟;邢东博;蹇锡高;;含甲基磺化杂萘联苯聚醚砜酮质子交换膜材料的合成与性能[J];高分子学报;2010年03期
10 蔡雨泉;黄绵延;王宇新;许莉;;DMFC用磺化聚醚醚酮/聚苯胺共混型质子交换膜的研究[J];高分子材料科学与工程;2007年01期
【二级参考文献】
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1 李伟;贺媛;刘廷华;杨杰;;碳纳米管在高分子材料力学和电学改性中的应用进展[J];工程塑料应用;2005年12期
2 王亚琴;张宏伟;;燃料电池用非氟质子交换膜研究现状[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2006年03期
3 鹿海军,梁国正,张宝艳,马晓燕,陈祥宝;纳米碳管在聚合物中的应用及其复合材料研究进展[J];材料导报;2003年07期
4 浦鸿汀;乔磊;;磺化聚酰亚胺类质子导电材料的研究进展[J];材料导报;2004年12期
5 王亚琴;张宏伟;;燃料电池用含氟质子交换膜的研究现状[J];材料导报;2005年03期
6 贾志杰,王正元,梁吉,魏秉庆,吴德海,张增民;PA6/碳纳米管复合材料的复合方法的研究[J];材料工程;1998年09期
7 陈羚,程璇,彭程,张颖,范钦柏;新型燃料电池用质子交换膜研究进展[J];材料科学与工程学报;2003年05期
8 刘演新,杜中杰,励杭泉;多壁碳纳米管的表面乙烯基功能化[J];材料科学与工程学报;2005年04期
9 杨全红,刘敏,成会明,王茂章;纳米碳管的孔结构、相关物性和应用[J];材料研究学报;2001年04期
10 童叶翔,刘鹏,沈培康,杨绮琴;质子交换膜和直接甲醇燃料电池进展[J];电池;2002年03期
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4 陈磊;林鸿;陶文铨;;温度对质子交换膜扩散性能影响的分子动力学模拟[J];西安交通大学学报;2011年07期
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6 ;直接甲醇燃料电池用三维网络结构膜电极的制备方法[J];现代化工;2011年S1期
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9 衣宝廉;侯明;;车用燃料电池耐久性的解决策略[J];汽车安全与节能学报;2011年02期
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7 余军;潘牧;袁润章;;质子交换膜燃料电池用Nafion/SiO_2复合膜结构性能研究[A];2004年材料科学与工程新进展[C];2004年
8 田双红;舒东;陈玉林;孟跃中;;一种含芴聚芳醚酮质子交换膜的合成与表征[A];第二十七届全国化学与物理电源学术年会论文集[C];2006年
9 任建楠;刘旸;岳喜贵;张淑玲;王贵宾;;磺化联苯聚醚砜(SPPSU)/SiO_2杂化质子交换膜[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
10 谢丽青;孙超;岳宝华;严六明;;有机膦酸和1H-1,2,3-三唑酸-碱复合体系中的质子迁移[A];中国化学会第28届学术年会第13分会场摘要集[C];2012年
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1 刘霞;让质子“跑”得更快[N];科技日报;2010年
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3 王江霞;直接甲醇燃料电池技术获多项突破[N];中国石化报;2011年
4 于洋;直接甲醇燃料电池研究取得成果[N];中国化工报;2011年
5 记者 冯海波;解决燃料电池高成本问题[N];广东科技报;2009年
6 通讯员 曹霞 张金萍 本报记者 罗冰;科技亦庄引领国际高端产业新城[N];科技日报;2009年
7 ;电动汽车发展简介[N];科技日报;2002年
8 大海;2004冷燃烧[N];计算机世界;2003年
9 姜虹;燃料电池为绿色奥运提供清洁能源[N];中国化工报;2002年
10 孙利人;ZH搪玻璃设备修复剂在萘系外加剂生产中的应用[N];中国建材报;2008年
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1 毕慧平;燃料电池用质子交换膜制备与性能研究[D];南京理工大学;2010年
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5 王静;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[D];吉林大学;2012年
6 郭梅梅;磺化聚芳醚质子交换膜材料的设计及性能研究[D];吉林大学;2010年
7 张杨;用于直接甲醇燃料电池的新型磺化聚芳醚酮质子交换膜材料的制备与性能研究[D];吉林大学;2011年
8 林海丹;磺化聚芳醚酮类质子交换膜材料的制备及性能研究[D];吉林大学;2011年
9 李雪峰;新型聚芳醚质子交换膜材料分子设计及结构和性能关系的研究[D];吉林大学;2011年
10 邵柯;基于萘环的侧链型磺化聚芳醚酮质子交换膜材料的制备与性能研究[D];吉林大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘丹;磺化聚酰亚胺/二氧化硅杂化质子交换膜的制备与性能研究[D];东北师范大学;2010年
2 邓海东;多磺化聚芳醚质子交换膜材料的制备及性能研究[D];吉林大学;2011年
3 吴清海;燃料电池用质子交换膜材料的设计与开发[D];长春工业大学;2010年
4 叶恭博;多面体硅氧烷接枝氮杂环在高温质子交换膜中的应用[D];武汉理工大学;2011年
5 陈继威;高温低湿离子液体基聚芳醚质子交换膜的研究[D];大连理工大学;2010年
6 张莎;多嵌段型磺化聚芳醚砜质子交换膜的制备及性能研究[D];南京理工大学;2010年
7 袁森;新型磺化聚酰亚胺质子交换膜及新型聚苯并咪唑阴离子交换膜的制备和性能研究[D];上海交通大学;2011年
8 王正帮;纳米纤维增强全氟磺酸质子交换膜的制备技术与复合原理[D];武汉理工大学;2011年
9 王伟;质子交换膜杂质的电化学阻抗检测及其质子化[D];武汉理工大学;2011年
10 杨新胜;磺化SBS质子交换膜的研究[D];武汉理工大学;2003年
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