磺化聚苯乙炔/多壁碳纳米管复合材料导电机理研究 被引量：3

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作者 边成香 徐学诚 +5 位作者 余维 陈奕卫 成荣明 石岩 李相美 晋圣松 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2006年第10期1185-1190,共6页

将磺化聚苯乙炔(SPPA)与多壁碳纳米管(MWNT)超声共混制备得到SPPA/MWNT复合材料.用四探针电阻率测试、场发射扫描电镜(FESEM)、XPS、UV-Vis、XRD等方法对复合材料导电机理进行研究.结果表明,SPPA/MWNT的电导率发生两次突跃;掺杂剂MWNT... 将磺化聚苯乙炔(SPPA)与多壁碳纳米管(MWNT)超声共混制备得到SPPA/MWNT复合材料.用四探针电阻率测试、场发射扫描电镜(FESEM)、XPS、UV-Vis、XRD等方法对复合材料导电机理进行研究.结果表明,SPPA/MWNT的电导率发生两次突跃;掺杂剂MWNT具有低的临界阈值;临界阈值附近,复合材料中MWNT具有不连续分布的现象及复合材料电阻呈负温度系数(NTC)效应;SPPA/MWNT复合材料中MWNT的碳原子对SPPA进行掺杂.推测复合材料的导电机理为,共轭聚合物SPPA不仅被导电粒子MWNT物理填充,同时还被MWNT的碳原子掺杂,使复合材料中存在两种导电通路而导电,一是因被掺杂而成为高电导率主体的SPPA相互接触形成的导电通路,二是MWNT相互接触形成的导电通路. 展开更多

关键词 磺化聚苯乙炔 多壁碳纳米管 复合材料 导电 填充 掺杂

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磺化碳纳米管/活性炭复合微球的制备及其对低密度脂蛋白的吸附性能 被引量：2

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作者 卢月美 巩前明 +3 位作者 卢方平 梁吉 聂庆东 张秀梅 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2011年第3期683-688,共6页

采用悬浮聚合、炭化、活化制得碳纳米管/活性炭复合微球;而后利用重氮盐偶合法将对氨基苯磺酸接枝到此复合微球上,得到磺化碳纳米管/活性炭复合微球;将其用于吸附血清中的低密度脂蛋白(LDL).结果表明:所制备的磺化碳纳米管/活性炭复合... 采用悬浮聚合、炭化、活化制得碳纳米管/活性炭复合微球;而后利用重氮盐偶合法将对氨基苯磺酸接枝到此复合微球上,得到磺化碳纳米管/活性炭复合微球;将其用于吸附血清中的低密度脂蛋白(LDL).结果表明:所制备的磺化碳纳米管/活性炭复合微球球形度好,表面光洁,中孔发达,并且接枝有对氨基苯磺酸.此复合微球对LDL的吸附量随着碳纳米管加入量的增加而逐渐增大;当碳纳米管加入量为45%(w)时,LDL吸附量达6.564mg·g-1,是未添加碳纳米管的3.3倍.此复合微球在作为血液灌流LDL吸附剂方面有较好的应用前景. 展开更多

关键词 碳纳米管 复合微球 磺化 低密度脂蛋白 吸附

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磺化聚苯胺接枝多壁碳纳米管复合材料的结构与性能 被引量：1

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作者 许军 姚琲 +1 位作者 姜忠义 李轩 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期297-302,共6页

通过HCl掺杂聚苯胺接枝多壁碳纳米管(PANI-g-MWNTs)复合材料的磺化和水解反应,得到水溶性磺化聚苯胺接枝多壁碳纳米管(SPAN-g-MWNTs)导电复合材料.用傅里叶变换红外光谱、紫外-可见光谱、X-射线光电子能谱、透射电镜、X-射线衍射和四电... 通过HCl掺杂聚苯胺接枝多壁碳纳米管(PANI-g-MWNTs)复合材料的磺化和水解反应,得到水溶性磺化聚苯胺接枝多壁碳纳米管(SPAN-g-MWNTs)导电复合材料.用傅里叶变换红外光谱、紫外-可见光谱、X-射线光电子能谱、透射电镜、X-射线衍射和四电极电导率仪对复合材料的结构和性能进行研究.研究结果表明:复合材料中SPAN与MWNTs通过酰胺键连接起来,形成以MWNTs为核、SPAN为壳的纳米复合结构,并且SPAN包覆层的结构规整度提高.该复合材料在水中获得43.56,mg/mL的溶解度和近2个月的稳定性.该复合材料的室温电导率较SPAN提高近2个数量级. 展开更多

关键词 磺化聚苯胺 多壁碳纳米管 复合材料 结构 性能

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导电复合材料磺化聚苯乙炔／多壁碳纳米管研究

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作者 边成香 徐学诚 杨国光 《华东师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期127-134,共8页

将磺化聚苯乙炔(SPPA)与多壁碳纳米管(MWNT)超声共混制备得到SPPA／MWNT复合材料,用四探针、X光电子能谱、紫外-可见-近红外光谱、X射线衍射和场发射扫描电镜等方法对复合材料进行研究。结果显示:MWNT与SPPA之间存在较强的相互作用;SPPA... 将磺化聚苯乙炔(SPPA)与多壁碳纳米管(MWNT)超声共混制备得到SPPA／MWNT复合材料,用四探针、X光电子能谱、紫外-可见-近红外光谱、X射线衍射和场发射扫描电镜等方法对复合材料进行研究。结果显示:MWNT与SPPA之间存在较强的相互作用;SPPA／MWNT复合材料导电特性具有低临界阈值和电阻负温度系数(NTC)等现象。表明在复合材料中SPPA与MWNT相互作用发生电荷转移,使MWNT周围的SPPA具有较高的电导率,这种具有较高电导率的SPPA彼此之间可相互接触形成导电通路。 展开更多

关键词 磺化聚苯乙炔 多壁碳纳米管 相互作用 电导率

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烷基桥联丁基磺酸磺化木质素的制备及其在分散碳纳米管中的应用 被引量：3

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作者 曾伟媚 李远 +2 位作者 李昱达 邓永红 邱学青 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期331-338,共8页

利用1,4-丁磺酸内酯作为磺化剂,1,6-二溴己烷作为烷基化桥联剂对碱木质素进行改性,通过一步反应制备了兼有烷基磺酸基和烷基链的交联结构的新型聚合物——烷基桥联丁基磺酸磺化木质素(AASLS),并系统研究了AASLS在碳纳米管(CNT)悬浮液体... 利用1,4-丁磺酸内酯作为磺化剂,1,6-二溴己烷作为烷基化桥联剂对碱木质素进行改性,通过一步反应制备了兼有烷基磺酸基和烷基链的交联结构的新型聚合物——烷基桥联丁基磺酸磺化木质素(AASLS),并系统研究了AASLS在碳纳米管(CNT)悬浮液体系的分散性能。结果表明,当分散剂质量掺量为2%时,AASLS分散的CNT悬浮液在660 nm处的吸收高于由聚苯乙烯磺酸钠(PSS)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)分散的CNT悬浮液,悬浮稳定性更高;透射电镜测试结果进一步表明AASLS的掺入有效解决了CNT的团聚问题;拉曼光谱表明,通过AASLS的非共价功能化修饰,CNT的I1350/I1580值有效降低;电化学测试表明AASLS与CNT形成的复合物在酸性电解液中可进行准可逆的氧化反应。 展开更多

关键词 碱木质素 桥联磺化 聚合物 碳纳米管 分散

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磺化聚醚醚酮/多壁碳纳米管复合质子交换膜的制备与性能 被引量：3

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作者 秦瑞红 孟晓宇 +3 位作者 魏鹏 刘旭 蔡子青 周琼 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期29-34,共6页

合成了表面接枝磺酸基团的改性多壁碳纳米管(S-MWNTs),通过溶液共混法制备了用于直接甲醇燃料电池的磺化聚醚醚酮(SPEEK)/S-MWNTs复合膜.扫描电镜显示,SMWNTs在掺杂量比较少时,能够在SPEEK基体中均匀分散;热重分析证明,复合膜具有优异... 合成了表面接枝磺酸基团的改性多壁碳纳米管(S-MWNTs),通过溶液共混法制备了用于直接甲醇燃料电池的磺化聚醚醚酮(SPEEK)/S-MWNTs复合膜.扫描电镜显示,SMWNTs在掺杂量比较少时,能够在SPEEK基体中均匀分散;热重分析证明,复合膜具有优异的热稳定性.当掺杂量为1%时,复合膜的机械性能,尺寸稳定性及电导率均提高,这有效解决了纯SPEEK膜中质子电导率与机械性能、尺寸稳定性等相矛盾的问题. 展开更多

关键词 磺化聚醚醚酮 多壁碳纳米管 质子交换膜 直接甲醇燃料电池

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聚磺化苯乙烯接枝的水溶性碳纳米管及其制备方法

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《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期49-49,共1页

本发明提供了一种聚磺化苯乙烯接枝的水溶性碳纳米管及其制备方法。将碳纳米管处理后使其表面带有特定引发基团；然后用原子转移自由基聚合反应引发乙烯基苯磺酸钠单体聚合，得到聚磺化苯乙烯接枝的水溶性碳纳米管。这种制备方法简单易... 本发明提供了一种聚磺化苯乙烯接枝的水溶性碳纳米管及其制备方法。将碳纳米管处理后使其表面带有特定引发基团；然后用原子转移自由基聚合反应引发乙烯基苯磺酸钠单体聚合，得到聚磺化苯乙烯接枝的水溶性碳纳米管。这种制备方法简单易行，可控性强；所得产品在水中表现出良好的溶解性，可以作为水溶性高分子材料的特种添加剂；同时由于其纳米级的尺寸，可以作为特殊功能的纳米器件；也可以作为不同系统间物质传递与转移的载体；从而在纳米科学、材料科学和生物医学诸方面有着巨大的应用前景。 展开更多

关键词 水溶性高分子材料 磺化苯乙烯 碳纳米管 制备方法 接枝 原子转移自由基聚合反应 单体聚合 苯磺酸钠

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多壁碳纳米管的表面磺基化修饰 被引量：2

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作者 单英杰 邱丽 +3 位作者 胡雅菲 李莎 陈永康 刘旭光 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期98-103,共6页

用H_2SO_4与HNO_3(体积比为3∶1)的混酸对原始多壁碳纳米管(p-MWCNTs)进行修饰,使p-MWCNTs表面氧化生成酸化多壁碳纳米管(a-MWCNTs);通过N,N′-二环己基碳二胺(DCC)缩合作用,使对氨苯磺酸的氨基与a-MWCNTs表面羧基缩合脱水得到磺化多壁... 用H_2SO_4与HNO_3(体积比为3∶1)的混酸对原始多壁碳纳米管(p-MWCNTs)进行修饰,使p-MWCNTs表面氧化生成酸化多壁碳纳米管(a-MWCNTs);通过N,N′-二环己基碳二胺(DCC)缩合作用,使对氨苯磺酸的氨基与a-MWCNTs表面羧基缩合脱水得到磺化多壁碳纳米管(s-MWCNTs)。采用热压成型法在聚醚醚酮(PEEK)基体中分别加入不同改性的多壁碳纳米管(MWCNTs)制得MWCNTs/PEEK复合材料。在磺化过程中研究了DCC用量、反应时间和对氨基苯磺酸用量对s-MWCNTs表面接枝率的影响。采用热重分析、场发射电子显微镜、红外和拉曼光谱对不同改性MWCNTs进行形貌和结构分析。结果表明,在a-MWCNTs用量为0.3g,DCC用量为0.5g、反应时间为6h和对氨基苯磺酸用量为0.3g条件下,所得s-MWCNTs之间堆积松散,分散性较好,失重率最大。动态力学分析表明,s-MWCNTs/PEEK复合材料的储能模量显著增加。 展开更多

关键词 多壁碳纳米管 对氨基苯磺酸 磺化 修饰

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碳纳米管流动电极分散性和悬浮稳定性的优化 被引量：2

9

作者 赵晓童 徐世昌 +2 位作者 马冬雅 王越 王巧灵 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期956-963,共8页

流动电极作为一种由碳纳米材料、分散剂和去离子水组成的水性悬浮液体系,其良好的材料分散性和悬浮稳定性是确保流动电极电容法去离子装置(FCDI)脱盐性能的关键。本文以碳纳米管(CNT)为流动电极的活性材料,通过磺化剂实现了CNT材料表面... 流动电极作为一种由碳纳米材料、分散剂和去离子水组成的水性悬浮液体系,其良好的材料分散性和悬浮稳定性是确保流动电极电容法去离子装置(FCDI)脱盐性能的关键。本文以碳纳米管(CNT)为流动电极的活性材料,通过磺化剂实现了CNT材料表面的亲水化改性,重点研究分析了CNT改性前后流动电极的比电容、分散性和悬浮稳定性变化规律;探究了水性分散剂种类[十二烷基硫酸钠(SDS)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)]和含量对流动电极性能的影响。结果表明,改性后的CNT-S流动电极的分散性和悬浮稳定性明显优于CNT流动电极,其比电容略低但比电容的稳定性较高。与CNT-S具有相同电荷特性的分散剂SDS比CTAB更有助于提高CNT-S流动电极的分散性和悬浮稳定性,当SDS比含量为0.6时,CNT-S流动电极的比电容最大,为40.04F/g。在工作电压为1.2V、SDS比含量为0.6、原料液浓度为1.0g/L (NaCl溶液)时,对FCDI装置的脱盐稳定性测试结果表明:装置的初始盐移除效率为51.9%,经20次循环脱盐后其除盐效率仍可保持在51.6%,证明所制备的流动电极具有很好的循环稳定性,为FCDI技术实用化开发提供了实验依据。 展开更多

关键词 流动电极 磺化碳纳米管(cnt-s) 比电容 分散性 悬浮稳定性

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碳纳米管/环糊精金属有机骨架协同强化混合基质膜的CO_(2)分离 被引量：2

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作者 裴仁花 王永洪 +1 位作者 张新儒 李晋平 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第9期3904-3914,共11页

为了实现混合基质膜中CO_(2)的高效分离,设计了羧基化多壁碳纳米管(CNT)和氨基化β-环糊精金属有机骨架(β-CD MOF)双填料(CM),并将其引入磺化聚醚醚酮(SPEEK)基质中,在膜内同时构建CO_(2)扩散通道和亲和位点,增强了混合基质膜的分离性... 为了实现混合基质膜中CO_(2)的高效分离,设计了羧基化多壁碳纳米管(CNT)和氨基化β-环糊精金属有机骨架(β-CD MOF)双填料(CM),并将其引入磺化聚醚醚酮(SPEEK)基质中,在膜内同时构建CO_(2)扩散通道和亲和位点,增强了混合基质膜的分离性能。采用FTIR和BET表征了CM的化学结构和孔结构,借助膜的SEM、FTIR和力学性能表征了填料-聚合物界面相互作用。研究了CM的合成比例、含量、压力、温度和混合气等因素对混合基质膜分离性能的影响。结果表明:CM与SPEEK之间具有良好的相容性并为气体分子提供了快速的传递通道。在改性CNT与MOF的质量比为5∶5、添加量为7%(质量)以及0.1 MPa和25℃的条件下,混合基质膜的分离性能最优,CO_(2)渗透性为844 Barrer,CO_(2)/N_(2)选择性为84,与纯SPEEK膜相比,分别提升了178%和163%,超过2019年上限。羧基化CNT的直孔通道缩短了CO_(2)的扩散路径,同时改性β-CD MOF表面的氨基载体提升了CO_(2)的溶解性,两者协同提高了混合基质膜的分离性能。此外,负载双填料的膜比单独负载相同含量的羧基化CNT或氨基化MOF的膜具有更好的分离性能。在360 h的测试过程中,混合基质膜保持较好的分离稳定性。 展开更多

关键词 混合基质膜 磺化聚醚醚酮 β-环糊精金属有机骨架 碳纳米管 CO_(2)/N_(2)分离

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碳纳米管基电子-离子双传递功能复合膜的构筑及电驱动离子分离性能 被引量：3

11

作者 武晓岗 王洁 +4 位作者 张良 高凤凤 罗善霞 杜晓 郝晓刚 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2023年第1期17-23,共7页

构筑具有电子、离子传递的双功能电活性离子分离膜是电控离子选择渗透膜(ESIPM)分离领域的关键技术。通过将导电碳纳米管(CNT)和纤维素纳米纤维(CNF)共混抽滤,制备了在亚微米尺度具有三维多孔结构的CNT/CNF复合膜,以此为导电基膜,通过... 构筑具有电子、离子传递的双功能电活性离子分离膜是电控离子选择渗透膜(ESIPM)分离领域的关键技术。通过将导电碳纳米管(CNT)和纤维素纳米纤维(CNF)共混抽滤,制备了在亚微米尺度具有三维多孔结构的CNT/CNF复合膜,以此为导电基膜,通过溶液渗透策略,在不破坏CNT交联网络结构的前提下,将具有阳离子交换功能的磺化聚苯乙烯(SPS)原位填充到CNT/CNF的亚微米孔道中,制备了具有电子、离子双重传递功能的SPS/CNT/CNF复合膜。采用SEM、XRD、FTIR、接触角测试仪对其结构和性能进行了表征,并结合电驱动膜分离测试装置,对CNT/CNF膜和SPS/CNT/CNF膜的离子分离性能进行了系统对比。结果表明,SPS/CNT/CNF复合膜具有等效商业化离子交换膜的阳离子分离能力,而且具备优良的导电性,其导电性能相较于传统的惰性离子交换膜提升了7个数量级。此外,该SPS/CNT/CNF复合膜还具备优良的电化学活性、亲水性以及稳定性,本研究为制备高性能ESIPM提供了新型的合成策略。 展开更多

关键词 碳纳米管 磺化聚苯乙烯 纤维素纳米纤维 电控离子选择性渗透 导电性

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降低直接甲醇燃料电池浓差极化的含磺化碳管阻水夹层的构建 被引量：1

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作者 刘杰 李金晟 +4 位作者 柏景森 金钊 葛君杰 刘长鹏 邢巍 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期165-170,共6页

采用直接接枝法,将来自对氨基苯磺酸的苯磺酸官能团引入氧化多壁碳纳米管,制得磺化多壁碳纳米管(SO_(3)-MCNT).再以SO_(3)-MCNT为填料,以Nafion离聚物为黏结剂,利用超声喷涂在商业N212质子交换膜一侧构建了新的膜层,获得了一种复合膜(SO... 采用直接接枝法,将来自对氨基苯磺酸的苯磺酸官能团引入氧化多壁碳纳米管,制得磺化多壁碳纳米管(SO_(3)-MCNT).再以SO_(3)-MCNT为填料,以Nafion离聚物为黏结剂,利用超声喷涂在商业N212质子交换膜一侧构建了新的膜层,获得了一种复合膜(SO_(3)-MCNT-N212).使用SO_(3)-MCNT-N212制备燃料电池膜电极(MEA),并用于直接甲醇燃料电池(DMFC)测试.与使用普通N212膜的膜电极相比,该膜电极的性能得到明显提升.进一步分析表明,SO_(3)-MCNT膜层的引入降低了阳极向阴极的跨膜水迁移作用,缓解了阴极的水淹,从而降低了浓差极化,提升了膜电极的性能. 展开更多

关键词 直接甲醇燃料电池 质子交换膜 磺化多壁碳纳米管 浓差极化 水管理

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电活性SPS/CNTs/PVA/LMO渗透膜的构筑及锂离子选择性分离

13

作者 王志 孙海东 +3 位作者 严雄仲 杨富婷 杜晓 郝晓刚 《水处理技术》 北大核心 2025年第7期34-40,共7页

随着新能源领域对锂资源的需求迅速增加,从盐湖卤水中提取锂离子对保障锂资源供应至关重要。以锰酸锂(LMO)作为锂离子(Li^(+))电活性材料、碳纳米管(CNTs)为电子导体、聚乙烯醇(PVA)为粘结剂,磺化聚苯乙烯(SPS)为填充剂,通过层层组装和... 随着新能源领域对锂资源的需求迅速增加,从盐湖卤水中提取锂离子对保障锂资源供应至关重要。以锰酸锂(LMO)作为锂离子(Li^(+))电活性材料、碳纳米管(CNTs)为电子导体、聚乙烯醇(PVA)为粘结剂,磺化聚苯乙烯(SPS)为填充剂,通过层层组装和渗透填充法制备了电活性锂离子选择渗透膜(SPS/CNTs/PVA/LMO),并将其应用于电控离子选择渗透膜分离(ESIP)系统中提取Li^(+),探讨了ESIP体系中的电压操作参数,研究了SPS/CNTs/PVA/LMO膜在ESIP系统中对Li^(+)的选择性分离效果。结果表明,当ESIP系统的吸脱附电压分别为0.8 V和2.4 V时,SPS/CNTs/PVA/LMO膜对Li^(+)的渗透通量达到了0.052 mol/(m^(2)·h),选择性达到了3.91。 展开更多

关键词 锂离子 电控离子选择渗透 锰酸锂 碳纳米管 磺化聚苯乙烯

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SPEEK/改性MWCNT复合质子交换膜的制备与性能 被引量：3

14

作者 杨俊 殷哲昌 +4 位作者 方舟 陈欢 张新 张晓楠 朱长进 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2020年第10期196-201,共6页

制备了带有柔性有机侧链的改性碳纳米管(MWCNT-G),并与磺化聚醚醚酮(SPEEK)共混制得复合膜。扫描电镜(SEM)分析结果表明,MWCNT-G比原始MWCNT在SPEEK中分散更均匀。在1%的掺杂比例下对比分析了SPEEK/MWCNT膜及SPEEK/MWCNT-G膜的质子传导... 制备了带有柔性有机侧链的改性碳纳米管(MWCNT-G),并与磺化聚醚醚酮(SPEEK)共混制得复合膜。扫描电镜(SEM)分析结果表明,MWCNT-G比原始MWCNT在SPEEK中分散更均匀。在1%的掺杂比例下对比分析了SPEEK/MWCNT膜及SPEEK/MWCNT-G膜的质子传导率、吸水率、溶胀度、机械性能、化学稳定性、热稳定性等。SPEEK/MWCNT-G膜未降低吸水率却降低了溶胀度,在机械强度及稳定性上均有所提高。SPEEK/MWCNT-G膜质子传递阻力更低,60℃时其质子传导率达0.086 S/cm,是SPEEK/MWCNT膜的1.46倍、SPEEK膜的1.72倍。该方案使MWCNT与SPEEK相容性差的状况得以改善。 展开更多

关键词 质子交换膜 碳纳米管 磺化聚醚醚酮

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