碳纳米材料/聚芳醚腈质子交换膜的结构与性能研究

发布时间：2021-02-05 19:55

　　甲醇燃料电池具备低温快速启动、高效清洁环保等特性,有望成为未来移动和便携设备应用的主流。质子交换膜材料作为甲醇燃料电池的核心组成部分,起到传递质子和隔离燃料的双重作用。理想的质子交换膜应该同时具备优异的热稳定性和力学性能,高的质子电导率和低的甲醇渗透等性能。商业化的质子交换膜为全氟磺酸膜,以Dupont公司生产的Nafion膜为代表,因其具有高的质子传导性和优异的化学稳定性而受到广泛关注。然而,由于其复杂的合成工艺,高的制作成本以及高的甲醇渗透性限制了它的广泛应用。目前科学家已研究出具有高热稳定性和高力学强度的磺化芳香族聚合物,其质子电导率可与Nafion膜媲美,被认为是最有潜力替代Nafion膜的材料之一。聚芳醚腈（PEN）作为芳香族聚合物的一员,因其优异的高热稳定性和力学性能而被人们熟知。将磺酸基团引入PEN中可以赋予PEN一定的质子导电性,根据这一特性探讨其作为质子交换膜应用的可能性。基于此,本论文通过聚合物分子结构设计合成了一系列磺化聚芳醚腈（SPEN）,并研究了碳纳米材料对磺化聚芳醚腈的结构与性能的影响。具体的研究内容如下:1、从分子结构出发,在PEN主链上引入磺酸基团,研究... 

【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：128 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

PENTM的结构式

Health在No.14270/1972专利中所提出的PEN

6-二卤苯甲腈与不同的酚单体合成聚芳醚腈的反应方程式，Hlil 等人[47]利用含氰基的双酚单体，与其他双卤单体发了一种新型聚芳醚腈，如图 1-5 所示。由于双酚单体的活成的聚合物分子量较高，并且所得的聚合物是无定形聚合

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本文编号：3019489