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磺化聚酰亚胺/磺化介孔二氧化硅质子交换膜制备与表征
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作者 程成 张琪 +2 位作者 张正东 钟璟 周守勇 《高校化学工程学报》 北大核心 2025年第5期900-907,共8页
为了提高磺化聚酰亚胺膜的水解稳定性和质子传导性,将带有醚键的磺化聚酰亚胺(SPI)和磺化介孔二氧化硅(SMCM)共混,通过溶液流延法制备了SPI/SMCM质子交换复合膜。重点研究了不同的SMCM含量对SPI/SMCM复合膜微观结构和性能的影响,实验结... 为了提高磺化聚酰亚胺膜的水解稳定性和质子传导性,将带有醚键的磺化聚酰亚胺(SPI)和磺化介孔二氧化硅(SMCM)共混,通过溶液流延法制备了SPI/SMCM质子交换复合膜。重点研究了不同的SMCM含量对SPI/SMCM复合膜微观结构和性能的影响,实验结果表明:SMCM的引入提高了复合膜的热稳定性,亲水性SMCM的大比表面积有助于提高SPI/SMCM复合膜的吸水性,SPI/SMCM⁃10%复合膜的吸水率达到19.5%。SMCM在复合膜内形成支撑结构抑制了SPI/SMCM复合膜的溶胀,提高了复合膜的尺寸稳定性。通过对SPI/SMCM复合膜性能比较发现,SPI/SMCM⁃6%质子交换膜的综合性能最佳。SPI/SMCM⁃6%复合膜的拉伸强度为34.3 MPa,是Nafion⁃212膜(11.9 MPa)的2.88倍,SPI/SMCM⁃6%复合膜具有良好的水解稳定性,其值大于360 h。SPI/SMCM⁃6%复合膜在90℃去离子水中质子电导率达到了0.286 S·cm^(-1),亲水性SMCM的引入在SPI/SMCM复合膜中形成连续的质子传输通道,提高了复合膜的质子传导性能。 展开更多
关键词 磺化聚酰亚胺 磺化介孔二氧化硅 质子交换膜 质子电导率 燃料电池
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