用于直接甲醇燃料电池的新型侧链型阴离子交换膜材料的制备与性能研究

发布时间：2017-05-15 20:03

  本文关键词：用于直接甲醇燃料电池的新型侧链型阴离子交换膜材料的制备与性能研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：通过单体与聚合物的分子设计，合成出了两个系列的侧链型阴离子交换膜，，成功控制了膜的离子交换容量。通过对膜性能的研究，发现：侧链型聚合物可以提高膜的传导率，同时有效地抑制主链型聚电解质过高的水溶胀。 为了进一步提高膜的尺寸稳定性和阻醇性能，我们利用聚合物的溴代基团进行自交联，制备了交联的侧链型阴离子交换膜。研究表明，交联后，膜的尺寸稳定性和阻醇性能都大幅提高，并且膜的阴离子传导率下降并不明显。由此，我们证明，引入侧链结构并与交联改性结合是有效地提高阴离子膜性能的方法组合。
【关键词】：阴离子交换膜 交联 侧链型
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TM911.4;TB383.1
【目录】：

• 内容提要4-5
• 中文摘要5-7
• Abstract7-12
• 第一章 绪论12-34
• 引言12-13
• 1.1 燃料电池13-20
• 1.1.1 燃料电池概述13
• 1.1.2 燃料电池的发展历程13-15
• 1.1.3 燃料电池的工作原理15-16
• 1.1.4 燃料电池的种类16-18
• 1.1.5 质子交换膜燃料电池18-19
• 1.1.6 直接甲醇燃料电池19-20
• 1.2 碱性燃料电池20-23
• 1.2.1 碱性燃料电池的特点20-21
• 1.2.2 碱性燃料电池的工作原理21-22
• 1.2.3 碱性直接甲醇燃料电池22-23
• 1.2.4 碱性燃料电池的电解质23
• 1.3 阴离子交换膜23-33
• 1.3.1 阴离子交换膜技术要求及制备方法23-24
• 1.3.2 聚合物与碱溶液共混24-25
• 1.3.3 离聚物型阴离子交换膜25-27
• 1.3.4 离聚物阴离子交换膜的设计及改性方法27-33
• 1.4 本论文设计思想33-34
• 第二章 实验试剂与测试方法34-37
• 2.1 原料和试剂34-35
• 2.2 测试及表征方法35-37
• 第三章 侧链含季铵基团的阴离子交换膜的制备及性能研究37-48
• 3.1 引言37
• 3.2 单体与聚合物的制备及表征37-41
• 3.2.1 单体 4-甲基苯基对苯二酚（Me-HQ）的合成与表征37-39
• 3.2.2 含有碱性侧基的聚醚醚酮系列聚合物的合成39-41
• 3.3 PEEK-Q-xx 系列聚合物膜的性能表征41-47
• 3.3.1 PEEK-Q-xx 系列聚合物的热稳定性41-42
• 3.3.2 PEEK-Q-xx 系列聚合物的机械性能42-43
• 3.3.3 PEEK-Q-xx 系列膜的 IEC，吸水率和溶胀率43-44
• 3.3.4 阴离子交换膜的传导率44-45
• 3.3.5 阴离子交换膜的甲醇渗透45-46
• 3.3.6 阴离子交换膜的耐碱稳定性46-47
• 3.4 结论47-48
• 第四章 自交联型侧链式聚醚醚酮阴离子交换膜的制备及性能研究48-61
• 4.1 引言48
• 4.2 单体与聚合物的制备及表征48-53
• 4.2.1 单体 3,4-二甲基苯基对苯二酚的合成与表征48-50
• 4.2.2 聚合物的合成50-52
• 4.2.3 非交联型聚合物阴离子膜的制备52
• 4.2.4 交联型聚合物阴离子膜的制备52-53
• 4.3 聚合物膜的性能表征53-60
• 4.3.1 聚合物的热稳定性53-54
• 4.3.2 聚合物膜的机械性能54-55
• 4.3.3 阴离子交换膜的 IEC55-56
• 4.3.4 阴离子交换膜的吸水率和溶胀率56-57
• 4.3.5 阴离子交换膜的传导性能57-58
• 4.3.6 阴离子交换膜的阻醇性能58-59
• 4.3.7 阴离子交换膜的耐碱性59-60
• 4.4 结论60-61
• 第五章 结论61-62
• 参考文献62-69
• 致谢69-70
• 作者简历70-71
• 攻读学位期间发表的学术论文71

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