改性石墨烯/磺化聚苯醚质子交换膜的制备和性能研究

发布时间：2021-06-05 23:51

　　燃料电池具有零排放、环境友好、能量转换效率高、耐用性好、比能量高等优点，自从概念提出以来就一直是科学研究的热点。其中，质子交换膜作为它的核心部件，其综合性能的提高也一直是人们攻关的难题。目前已经实现工业化的有美国杜邦公司的Nafion系列膜、美国陶氏化学公司的XUS-B204膜、日本旭化成公司的Aciplex膜等，其中属杜邦公司的Nafion系列推广最为成功，在国内外得到广泛应用。尽管Nafion膜有如此多的优点，但是其高昂的价格、甲醇渗漏、耐高温性能差等缺点限制了它的进一步推广，学者们为此提出了两种改进方法，一是改性Nafion膜，提高性能；二是寻找替代材料。基于此，我们实验室在前期探索的基础上选择了较为廉价的工程塑料聚苯醚（PPO）的磺化聚合物作为质子交换膜的基体，并首次将拥有独特二维结构的片层石墨烯作为改性物与磺化聚苯醚SPPO复合制备质子交换膜。石墨烯的片层结构和聚苯醚芳环主链的结构差异较大，二者相容性较差，难以制备均匀的混合膜。因此需要对石墨烯纳米片（GNS）表面进行改性，以改善它在磺化聚苯醚基体中的分散性，从而发挥石墨烯自身优点，提高复合膜的综合性能。本研究以氯磺酸作为磺化... 

【文章来源】：暨南大学广东省 211工程院校

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

质子交换膜燃料电池单体的组成

图 1-2.自由基聚合法合成多种聚合物的 GO 二维分子刷的原理图[33].1-2 Synthesis scheme of 2D macromolecular brushes by free radical polymerizativarious monomers with the backbone of GO sheets大学的徐振等利用传统的自由基聚合法向 GO 引入如 PS、PMMA、PAA 等十

图 1-3.功能化石墨烯的合成原理图Fig.1-3 Synthesis scheme of functional graphemeYang 等人以二氨基丙烷为连接剂在 GO 片层边缘引入氨基，利用氨基与酰溴的反应

【参考文献】：
期刊论文
[1]重氮盐用于无机材料的表面改性研究进展[J]. 刘志达,唐辉,黄剑,李斌.  化工科技. 2013(03)
[2]燃料电池用质子交换膜的研究进展[J]. 王国芝,李明威,胡继文.  高分子通报. 2006(06)

硕士论文
[1]有机小分子共价修饰氧化石墨烯及其宽带光限幅性能研究[D]. 朱金辉.华东理工大学 2011



本文编号：3213150