基于Friedel-Crafts酰基化反应的萘磺酸型磺化聚砜质子交换膜的性能

发布时间：2021-10-19 17:44

　　以聚砜（PS）为基础材料,采用后磺化方法制备一种萘磺酸型磺化聚砜（APS-NS）,利用红外光谱（FT-IR）和核磁氢谱（¹H-NMR）进行表征,并采用溶液浇注的方法制备了相应的质子交换膜（PEM）,研究温度对PEM的吸水率、尺寸稳定和质子传导率等因素的影响。研究结果表明:随着温度的升高,侧链末端磺酸基团运动能力增强,使得PEM的吸水率、尺寸稳定性和质子传导率增加。与主链型磺化芳香聚合物PEM相比,由于APS-NS的磺酸基团远离疏水主链,能够形成明显的相分离结构,使得APS-NS膜在高磺化度下仍能保持很好的尺寸稳定性,其中APS-NS-4膜在25℃和85℃的吸水率分别是29.2%和42.8%,但是相应的溶胀性仅为23.6%和53.3%,低于商业化Nafion115膜在相同条件下的吸水溶胀性,APS-NS-4膜在25℃的质子传导率达到0.084S/cm,满足燃料电池对PEM的实际使用要求。 

【文章来源】：高分子通报. 2020,(10)北大核心CSCD

【文章页数】：8 页

【文章目录】：
1 实验部分
    1.1 反应试剂与仪器
    1.2 APS-NS的制备与表征
        (1)APS的制备与表征
        (2)APS-NS的制备及表征
2 结果与讨论
    2.1 功能聚合物的表征
        (1)红外光谱
        (2)1H-NMR图谱
    2.2 APS-NS膜性能的研究
        (1)吸水率(WU)
        (2)吸水溶胀性(SW)
        (3)质子传导率
3 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]侧链磺化型聚砜质子交换膜的设计与制备及其性能研究[J]. 乔宗文,高保娇,陈涛.  高分子学报. 2015(05)
[2]磺酸基在侧链萘环上的磺化聚芳醚质子交换膜的制备与性能研究[J]. 陶丹,向雄志,王雷.  高分子学报. 2014(03)
[3]含氟磺化双三蝶烯型聚芳醚砜质子交换膜的制备及性能[J]. 宫飞祥,齐永红,薛群翔.  高等学校化学学报. 2014(02)
[4]萘甲酸功能化聚砜的制备及其与Eu（Ⅲ）稀土离子配合物的荧光发射特性[J]. 王明娟,高保娇,杜俊玫.  应用化学. 2013(03)
[5]SPEEK/P4VP酸碱复合质子交换膜的制备与性能[J]. 荣倩,顾爽,贺高红,吴雪梅,胡正文,焉晓明.  高分子材料科学与工程. 2009(08)



本文编号：3445330