氧化石墨烯的功能化及其纳米复合质子交换膜的制备和性能研究

发布时间：2020-12-05 10:15

　　质子交换膜燃料电池是一种清洁的新型能源转化装置,能够通过电化学反应将氢气、甲醇等燃料的化学能直接转化为电能,具有清洁零排放、能量转化率高、环境友好等优点,有望缓解能源危机和环境污染。本研究以制备高性能的质子交换膜为目的,采用掺杂功能化氧化石墨的方式来制备无机-有机纳米复合质子交换膜,以改进磺化聚醚醚酮的质子导电性能。通过对复合质子交换膜的微观形貌进行观察和对其综合性能进行测试,来对膜内质子传递过程进行设想分析,研究功能化氧化石墨烯材料在质子传递过程中的贡献。本研究通过芳香重氮盐与还原氧化石墨烯（RGO）的重氮化反应,将苯磺酸基团以共价键接枝在RGO表面,制备了磺化还原氧化石墨烯（SRGO）,并将其掺入新型侧链磺化聚醚醚酮（SPEEK）聚合物制备纳米复合质子交换膜,以此来降低SPEEK中磺酸基团之间的质子传递能垒,提高质子导电率。结果表明,采用适当掺杂比例的复合质子交换膜的热力学稳定性、机械性能和尺寸稳定性均得到了有效改善。由于SRGO表面存在的磺酸集团能够加速质子的传递,使膜在低湿度条件下的质子导电率得到了提高。以SPEEK/SRGO-1.0 为例,在 80℃/50%RH,其电导率高达... 

【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．４?ＳＰＥＥＫ／ＤＧＯ膜的制备和膜内质子传递示意图＿??４５

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【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：2899294