基于酞菁的各向异性阴离子交换膜及三合一高效催化剂
发布时间：2021-07-06 09:33
酞菁（Phthalocyanine,Pc）是一类大环共轭配合物,由8个N原子、32个C原子组成,具有16中心18π电子的特殊二维共轭结构,且酞菁环内有1个空穴,可以与铁、铜、锌等金属元素进行配位,生成金属配位化合物。同时,酞菁分子结构具有多样性和易修饰性,研究者们可根据目标产物所需性能对配体进行优化设计,能够衍生出多种多样的取代配体。本论文围绕燃料电池以酞菁作为研究对象开展了2方面的工作:一方面,阴离子交换膜（Anion Exchange Membrane,AEM）起着阻隔氧化剂和还原剂的作用,它需要较高的离子传导率,较低的膜电阻,同时还应该具有良好的机械性能以及较强的化学稳定性。在此基础上,本论文通过在Pc大环的自聚集优势和其头部基团的弱碱性之间取得平衡,将季铵后的酞菁引入到溴代聚2,6-二甲基-1,4-亚苯基氧化物（PPO,poly（2,6-dimethyl-1,4-phenyleneoxide））环上铸成阴离子交换膜,同时利用季铵酞菁大环之间的强π-π相互作用迫使带正电荷的头部基团聚集形成有序的氢氧根（OH-）通道,并加入三甲胺（TMA,Trimethyla...
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
碱性燃料电池Fig1.1Alkalinefuelcell
重庆大学硕士学位论文1绪言7图1.3与四乙基氯化铵混合的PVA聚合物的示意图[60]Fig1.3SchematicrepresentationofaPVApolymerblendedwithtetraethylammoniumchloride[60].2)杂化膜杂化膜由有机和无机两部分组成[61-63]，通常有机部分与电化学性质有关，而无机部分，比如硅烷或硅氧烷则与机械性能有关[61-64]。在大多数情况下，阴离子交换有机-无机杂化膜[139]需要通过溶胶-凝胶过程[65]，当然其他几种途径是可行的，例如插层、共混、原位聚合和分子自组装。如吴等人[66]通过将烷氧基硅烷官能化聚环氧乙烷制备了一种杂化阴离子交换膜[67-68]。如图1.4：图1.4带电荷的烷氧基硅烷官能化聚环氧乙烷的合成[66]Fig1.4Synthesisofchargedalkoxysilane-functionalizedpolyethyleneoxide[66]④互穿聚合物网络互穿聚合物网络是两种或多种聚合物以网络的形式互相贯穿的聚集态结构，当中至少有一种聚合物是合成交联的，另一种聚合物与前一种聚合物没有共价键结合，而是贯穿在前一种聚合物的网络之中。互穿聚合物网络可溶于溶剂而不会溶解，并且蠕变和流动受到抑制。大多数互穿聚合物网络聚合物链的互锁[69]，带来了优异的电化学性能，良好的机械性能，这引起了研究者们极大的兴趣。目前大量的
重庆大学硕士学位论文1绪言7图1.3与四乙基氯化铵混合的PVA聚合物的示意图[60]Fig1.3SchematicrepresentationofaPVApolymerblendedwithtetraethylammoniumchloride[60].2)杂化膜杂化膜由有机和无机两部分组成[61-63]，通常有机部分与电化学性质有关，而无机部分，比如硅烷或硅氧烷则与机械性能有关[61-64]。在大多数情况下，阴离子交换有机-无机杂化膜[139]需要通过溶胶-凝胶过程[65]，当然其他几种途径是可行的，例如插层、共混、原位聚合和分子自组装。如吴等人[66]通过将烷氧基硅烷官能化聚环氧乙烷制备了一种杂化阴离子交换膜[67-68]。如图1.4：图1.4带电荷的烷氧基硅烷官能化聚环氧乙烷的合成[66]Fig1.4Synthesisofchargedalkoxysilane-functionalizedpolyethyleneoxide[66]④互穿聚合物网络互穿聚合物网络是两种或多种聚合物以网络的形式互相贯穿的聚集态结构，当中至少有一种聚合物是合成交联的，另一种聚合物与前一种聚合物没有共价键结合，而是贯穿在前一种聚合物的网络之中。互穿聚合物网络可溶于溶剂而不会溶解，并且蠕变和流动受到抑制。大多数互穿聚合物网络聚合物链的互锁[69]，带来了优异的电化学性能，良好的机械性能，这引起了研究者们极大的兴趣。目前大量的
【参考文献】：
期刊论文
[1]锌电极放电过程及失效机制数值分析[J]. 宋辉,徐献芝,李芬. 物理化学学报. 2013(09)
[2]质子交换膜燃料电池发展前景探讨[J]. 张丽彬,陈晓宁,吴文健,高洪涛. 农业工程技术(新能源产业). 2011(04)
[3]氢能利用与制氢储氢技术研究现状[J]. 林才顺,魏浩杰. 节能与环保. 2010(02)
[4]膜分离-变压吸附联合工艺生产燃料电池氢气[J]. 席怡宏. 上海化工. 2006(01)
[5]质子交换膜燃料电池关键技术研究进展[J]. 贾荣利,王成扬,王素梅. 化学工业与工程. 2004(06)
[6]酞菁配合物的结构与其光动力抗癌活性[J]. 黄金陵,黄剑东,刘尔生,陈耐生. 物理化学学报. 2001(07)
[7]质子交换膜燃料电池的发展现状[J]. 张华民,明平文,邢丹敏. 当代化工. 2001(01)
[8]SOFC用固体电解质薄膜制备方法进展[J]. 景晓燕,李茹民,张密林. 应用科技. 2000(02)
[9]我国燃料电池发展概况[J]. 陆天虹,孙公权. 电源技术. 1998(04)
[10]金属酞菁的合成及其对癌细胞光动力灭活作用[J]. 刘尔生,戴志飞,黄剑东,陈耐生,黄金陵,黄自强,孙建成. 生物化学与生物物理学报. 1998(01)
硕士论文
[1]微生物燃料电池中氧还原催化剂的制备、表征及其应用[D]. 严振华.聊城大学 2014
[2]Pt-Ag/C氧还原电催化剂的制备及其在锌空电池中的应用研究[D]. 李春晓.北京化工大学 2012
本文编号：3267993
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
碱性燃料电池Fig1.1Alkalinefuelcell
重庆大学硕士学位论文1绪言7图1.3与四乙基氯化铵混合的PVA聚合物的示意图[60]Fig1.3SchematicrepresentationofaPVApolymerblendedwithtetraethylammoniumchloride[60].2)杂化膜杂化膜由有机和无机两部分组成[61-63]，通常有机部分与电化学性质有关，而无机部分，比如硅烷或硅氧烷则与机械性能有关[61-64]。在大多数情况下，阴离子交换有机-无机杂化膜[139]需要通过溶胶-凝胶过程[65]，当然其他几种途径是可行的，例如插层、共混、原位聚合和分子自组装。如吴等人[66]通过将烷氧基硅烷官能化聚环氧乙烷制备了一种杂化阴离子交换膜[67-68]。如图1.4：图1.4带电荷的烷氧基硅烷官能化聚环氧乙烷的合成[66]Fig1.4Synthesisofchargedalkoxysilane-functionalizedpolyethyleneoxide[66]④互穿聚合物网络互穿聚合物网络是两种或多种聚合物以网络的形式互相贯穿的聚集态结构，当中至少有一种聚合物是合成交联的，另一种聚合物与前一种聚合物没有共价键结合，而是贯穿在前一种聚合物的网络之中。互穿聚合物网络可溶于溶剂而不会溶解，并且蠕变和流动受到抑制。大多数互穿聚合物网络聚合物链的互锁[69]，带来了优异的电化学性能，良好的机械性能，这引起了研究者们极大的兴趣。目前大量的
重庆大学硕士学位论文1绪言7图1.3与四乙基氯化铵混合的PVA聚合物的示意图[60]Fig1.3SchematicrepresentationofaPVApolymerblendedwithtetraethylammoniumchloride[60].2)杂化膜杂化膜由有机和无机两部分组成[61-63]，通常有机部分与电化学性质有关，而无机部分，比如硅烷或硅氧烷则与机械性能有关[61-64]。在大多数情况下，阴离子交换有机-无机杂化膜[139]需要通过溶胶-凝胶过程[65]，当然其他几种途径是可行的，例如插层、共混、原位聚合和分子自组装。如吴等人[66]通过将烷氧基硅烷官能化聚环氧乙烷制备了一种杂化阴离子交换膜[67-68]。如图1.4：图1.4带电荷的烷氧基硅烷官能化聚环氧乙烷的合成[66]Fig1.4Synthesisofchargedalkoxysilane-functionalizedpolyethyleneoxide[66]④互穿聚合物网络互穿聚合物网络是两种或多种聚合物以网络的形式互相贯穿的聚集态结构，当中至少有一种聚合物是合成交联的，另一种聚合物与前一种聚合物没有共价键结合，而是贯穿在前一种聚合物的网络之中。互穿聚合物网络可溶于溶剂而不会溶解，并且蠕变和流动受到抑制。大多数互穿聚合物网络聚合物链的互锁[69]，带来了优异的电化学性能，良好的机械性能，这引起了研究者们极大的兴趣。目前大量的
【参考文献】：
期刊论文
[1]锌电极放电过程及失效机制数值分析[J]. 宋辉,徐献芝,李芬. 物理化学学报. 2013(09)
[2]质子交换膜燃料电池发展前景探讨[J]. 张丽彬,陈晓宁,吴文健,高洪涛. 农业工程技术(新能源产业). 2011(04)
[3]氢能利用与制氢储氢技术研究现状[J]. 林才顺,魏浩杰. 节能与环保. 2010(02)
[4]膜分离-变压吸附联合工艺生产燃料电池氢气[J]. 席怡宏. 上海化工. 2006(01)
[5]质子交换膜燃料电池关键技术研究进展[J]. 贾荣利,王成扬,王素梅. 化学工业与工程. 2004(06)
[6]酞菁配合物的结构与其光动力抗癌活性[J]. 黄金陵,黄剑东,刘尔生,陈耐生. 物理化学学报. 2001(07)
[7]质子交换膜燃料电池的发展现状[J]. 张华民,明平文,邢丹敏. 当代化工. 2001(01)
[8]SOFC用固体电解质薄膜制备方法进展[J]. 景晓燕,李茹民,张密林. 应用科技. 2000(02)
[9]我国燃料电池发展概况[J]. 陆天虹,孙公权. 电源技术. 1998(04)
[10]金属酞菁的合成及其对癌细胞光动力灭活作用[J]. 刘尔生,戴志飞,黄剑东,陈耐生,黄金陵,黄自强,孙建成. 生物化学与生物物理学报. 1998(01)
硕士论文
[1]微生物燃料电池中氧还原催化剂的制备、表征及其应用[D]. 严振华.聊城大学 2014
[2]Pt-Ag/C氧还原电催化剂的制备及其在锌空电池中的应用研究[D]. 李春晓.北京化工大学 2012
本文编号：3267993
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