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含羧基磺化聚芳醚酮/纳米纤维素复合膜的制备与性能研究

发布时间:2020-12-16 01:31
  聚芳醚酮(PAEK)是一种综合性能优异的材料,对其磺化处理后可以用来制备燃料电池用质子交换膜材料。磺化聚芳醚酮(SPAEK)具有较高的磺化程度,而有较高的质子传导率,但这会使材料的力学性能和尺寸稳定性下降。因此,需要通过对SPAEK进行分子结构设计或与增强材料进行复合。纳米纤维素(NCC)作为一种高强度、高比表面积的棒状纳米尺寸的材料,可以填加到高聚物中,以应用于不同领域。本论文首先采用质量分数为64%的硫酸水解微米纤维素制备NCC。另一方面,通过分子结构设计合成了侧链含羧基的磺化聚芳醚酮(SPAEK),具体首先以4,4’-二氟二苯甲酮,2,5-二羟基联苯酚,4-氰基苯基对苯二酚为原料合成PAEK-CN10和PAEK-CN30两系列的聚合物,(CN10和CN30代表4-氰基苯基对苯二酚在参与聚合反应所占的摩尔分数分别为10%和30%)。然后通过磺化和氰基水解的反应将磺酸基团和羧基同时引入到聚合物中,制备出SPAEK-COOH-10和SPAEK-COOH-30聚合物。将不同质量分数的NCC通过溶液共混的方法加入聚合物溶液中,使用溶液浇铸的方法制备纳米复合质子交换膜。结果表明:纳米纤维素的... 

【文章来源】:长春工业大学吉林省

【文章页数】:68 页

【学位级别】:硕士

【部分图文】:

含羧基磺化聚芳醚酮/纳米纤维素复合膜的制备与性能研究


PEMFC工作原理图

示意图,交联过程,示意图,聚合物


图 1.11 交联过程示意图Figure 1.11 Plausible schematic of SPAEEKK crosslinked by ester linkages.Lin[36]等使用含有磺酸基团的氟酮单体和羧基的双酚单体直接合成含有磺酸基的聚合物,由于羧基在聚合物的侧链上,其可以作为反应活性位点参与反并咪唑官能团引入到聚合物的侧链上,如图 1.12。苯并咪唑官能团与聚合物基团强的酸碱对的相互作用提高了聚合物的强度,改善了膜的尺寸稳定性,的甲醇渗透率。

形貌,桉木,苎麻,浮游生物


第 1 章 绪 论维素一种天然高分子,来源广泛,在地球上的含量丰富。随的环保意识的不断增强,纤维素可以被应用在很多产品,因而成为了研究的热点。纤维素的分子式(C6H10O5)n,组成的大分子多糖[37][38]。根据其来源不同包括细菌纤维素(bacterial cellulose BC素纳米纤维(cellulose nanofibrils CNF)和纤维素纳米晶NC)也称为纳米晶纤维素(nanocrystalline cellulose NCC植物纤维中,其形貌如图 1.13[39]。


本文编号:2919266

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