磺化聚醚醚酮/含硅二胺交联结构质子交换膜的制备与性能研究

发布时间：2021-08-14 18:30

　　采用含硅二胺（DMS）与磺化聚醚醚酮（SPEEK）反应,制备了交联结构质子交换膜.通过傅里叶变换红外（FTIR）和溶解实验证实交联结构的存在.采用热重分析仪（TG）、万能材料试验机和电化学综合站,研究了交联结构质子交换膜的热稳定性能、力学性能和交流阻抗.对质子交换膜的阻醇性能、水中尺寸稳定性能、吸水率、质子交换容量和质子传导率进行了详细探讨.交联改性可大幅度提高SPEEK膜的力学性能、阻醇性能以及尺寸稳定性能.通过扫描电镜（SEM）观察拉伸断面微观形貌,结果显示,DMS均匀分散在SPEEK基体中.将SPEEK/DMS交联结构质子交换膜与Nafion-117膜进行了性能对比分析,结果表明适度交联的质子交换膜具有比Nafion-117更优异的综合性能.20%的DMS对SPEEK进行交联改性后,膜的甲醇渗透系数为4.26×10-7cm2·s-1,远低于Nafion-117的1.88×10-6cm2·s-1;SPEEK/DMS-20%交联质子交换膜的有效选择性是Nafion-117的1.68倍. 

【文章来源】：高分子学报. 2015,(01)北大核心SCICSCD

【文章页数】：8 页

【文章目录】：
1 实验部分
    1. 1 实验原料
    1. 2 SPEEK 的合成
    1. 3 含硅二胺的合成
    1. 4 SPEEK / DMS 交联质子交换膜的制备
    1. 5 实验仪器
    1. 6 质子交换膜性能测试
        1. 6. 1 阻醇性能
        1. 6. 2 吸水率和溶胀比
        1. 6. 3 离子交换容量
        1. 6. 4 质子传导率
2 结果与讨论
    2. 1 交联结构表征
    2. 2 热性能
    2. 3 力学性能
    2. 4 阻醇性能和尺寸稳定性
    2. 5 离子交换容量和质子传导率
3 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]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)
[2]DMFCs用磺化聚醚醚酮/功能化二氧化硅复合质子交换膜[J]. 高启君,王宇新,吕晓龙.  高分子学报. 2012(06)
[3]Properties improvement of SPEEK based proton exchange membranes by doping of ionic liquids and Y2O3[J]. Jianbin Chen a,Qiang Guo a,Dan Li a,Juying Tong a,b,Xia Li a a School of Materials Science and Engineering,Shanghai University,Shanghai 201800,China b School of Wenling,Zhejiang TV University,Wenling 317500,China.  Progress in Natural Science:Materials International. 2012(01)
[4]用于燃料电池的磺化聚芳醚砜质子交换膜材料的直接合成与性能研究[J]. 张妮,刘惠玲,李君敬,夏至,王向宇.  高分子学报. 2009(04)
[5]SPEEK/PES-C、SPEEK/SPES-C共混质子交换膜研究[J]. 高启君,王宇新,许莉,卫国强,王志涛.  高分子学报. 2009(01)



本文编号：3342972