胺交联的磺化聚芳醚砜酮荷电膜的制备及微观结构 被引量：4

1

作者 吴雪梅 贺高红 +2 位作者 顾爽 胡正文 姚平经 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期1341-1344,共4页

采用乙二胺(EDA),己二胺(HDA)和对苯二胺(PPD)为交联剂,与磺化杂萘联苯聚芳醚砜酮(SPPESK)反应生成磺酰胺交联键,制备胺交联的磺化杂萘联苯聚芳醚砜酮荷电膜。通过元素分析确定交联程度。采用示差扫描量热,扫描电镜以及应力-应变测试等... 采用乙二胺(EDA),己二胺(HDA)和对苯二胺(PPD)为交联剂,与磺化杂萘联苯聚芳醚砜酮(SPPESK)反应生成磺酰胺交联键,制备胺交联的磺化杂萘联苯聚芳醚砜酮荷电膜。通过元素分析确定交联程度。采用示差扫描量热,扫描电镜以及应力-应变测试等方法研究交联膜的微观结构。实验结果表明,交联剂的种类、用量以及SPPESK的初始磺化度显著影响体系的相容性,交联剂用量过高会导致交联膜发生微观相分离,影响交联膜的性能。胺交联法制备荷电膜时交联度不宜过高。 展开更多

关键词 磺化聚芳醚砜酮 交联 荷电膜 微观结构 磺酰胺

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新型直接交联磺化聚芳醚砜燃料电池用质子交换膜的合成及性能 被引量：2

2

作者 毕慧平 陈守文 +5 位作者 王佳力 张轩 高智琳 张莎 陶应勇 王连军 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期2306-2310,共5页

以4,4′-二氟二苯砜、4,4′-联苯二酚、3,3′-二磺化-4,4′-二氟二苯砜二钠盐和三羟基苯为原料,经高温溶液缩聚反应,制备了一系列不同磺化度的新型交联磺化聚芳醚砜(CSPAES).利用1H NMR和FTIR对聚合物结构进行表征.采用溶液浇铸法制备... 以4,4′-二氟二苯砜、4,4′-联苯二酚、3,3′-二磺化-4,4′-二氟二苯砜二钠盐和三羟基苯为原料,经高温溶液缩聚反应,制备了一系列不同磺化度的新型交联磺化聚芳醚砜(CSPAES).利用1H NMR和FTIR对聚合物结构进行表征.采用溶液浇铸法制备了聚合物膜.对膜的离子交换容量、吸水率、尺寸变化、机械性能和质子导电率进行了分析.结果表明,通过交联处理的磺化聚芳醚砜的水溶胀性明显降低,当IEC为2.43时,CSPAES膜M(6/4-5)在水中的质子导电率达到260.5 mS/cm,约为相同条件下Nafion112的2倍. 展开更多

关键词 交联 磺化聚芳醚砜 质子交换膜 水溶涨性 燃料电池

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含羧基侧基的磺化聚芳醚砜复合反渗透膜的制备与性能研究 被引量：2

3

作者 张杨 严昊 +4 位作者 潘国元 郭敏 张超 徐建 刘轶群 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期43-46,共4页

利用双酚酸与4,4′-二氯二苯砜,3,3′-二磺化-4,4′-二氯二苯砜二钠盐的亲核取代反应,制备了新型的含有羧基侧基的磺化聚芳醚砜(C-SPAES),通过核磁光谱对其结构进行了表征.以所合成的C-SPAES为分离层材料,聚砜超滤膜为支撑层,采用刷涂... 利用双酚酸与4,4′-二氯二苯砜,3,3′-二磺化-4,4′-二氯二苯砜二钠盐的亲核取代反应,制备了新型的含有羧基侧基的磺化聚芳醚砜(C-SPAES),通过核磁光谱对其结构进行了表征.以所合成的C-SPAES为分离层材料,聚砜超滤膜为支撑层,采用刷涂法制备了复合型反渗透膜.扫描电镜照片显示该方法制备的反渗透膜表面平整,而且无缺陷.所制备的CSPAES复合反渗透膜具有良好的透水和截盐性能,其中C-SPAES-1.0复合反渗透膜,其对氯化钠的截留率可以达到90.2%,在2.0MPa下的水通量为11.4L/(m2·h). 展开更多

关键词 羧基 磺化聚芳醚砜 反渗透膜

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基于磺化聚芳醚砜的共混质子交换膜制备及性能

4

作者 陶应勇 高智琳 +3 位作者 毕慧平 胡朝霞 陈守文 王连军 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期873-877,共5页

为了提高磺化聚芳醚砜(SPAES)类质子交换膜的质子导电率及尺寸稳定性,制备了一系列N型(或T型)SPAES共混质子交换膜。采用共混方式,利用具有不同离子交换容量(IEC)的磺酸钠盐(或磺酸三乙胺盐)型SPAES进行了制备。通过测试得到共混膜的膜... 为了提高磺化聚芳醚砜(SPAES)类质子交换膜的质子导电率及尺寸稳定性,制备了一系列N型(或T型)SPAES共混质子交换膜。采用共混方式,利用具有不同离子交换容量(IEC)的磺酸钠盐(或磺酸三乙胺盐)型SPAES进行了制备。通过测试得到共混膜的膜面方向及厚度方向的尺寸变化率。采用电化学阻抗光谱技术测定共混膜在平面方向的质子导电率。结果表明:T型共混膜的共混性高于N型共混膜;共混膜的尺寸稳定性明显增强,如IEC为2.07 meq/g的T50共混膜在30℃水中膜平面方向及厚度方向的尺寸变化率仅为0.14和0.15;共混膜在温度60℃相对湿度30%～100%下质子导电率(8～247 mS/cm)与纯SPAES膜相当。 展开更多

关键词 磺化聚芳醚砜 质子交换膜 磺酸钠盐 磺酸三乙胺盐 共混 离子交换容量

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新型共混交联磺化聚醚醚酮/部分氟化磺化聚芳醚砜质子交换膜的制备与表征 被引量：6

5

作者 蒲阳阳 宁聪 +4 位作者 陆瑶 刘莉莉 李娜 胡朝霞 陈守文 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期2002-2007,共6页

制备了基于磺化聚醚醚酮(SPEEK)/部分氟化磺化聚芳醚砜(SPFAES)的共混交联型质子交换膜(CMB),研究了其吸水率、尺寸变化、力学性能、热性能、质子电导率、化学稳定性及电池性能等.通过在溶液浇铸过程中加入脱水剂诱导高温脱水反应,在共... 制备了基于磺化聚醚醚酮(SPEEK)/部分氟化磺化聚芳醚砜(SPFAES)的共混交联型质子交换膜(CMB),研究了其吸水率、尺寸变化、力学性能、热性能、质子电导率、化学稳定性及电池性能等.通过在溶液浇铸过程中加入脱水剂诱导高温脱水反应,在共混体系内构建了交联结构.结果表明,由于SPEEK与SPFAES之间良好的相容性、分散性和聚合物链的重排及交联作用,CMB膜在干态下均表现出出色的力学强度,且物化稳定性得到大幅提升.在低离子交换容量(1.21-1.51 mmol/g)条件下,CMB膜的质子电导率达到122-219 mS/cm(80℃),在氢氧单电池中,CMB4膜的最大功率密度达到530.5 mW/cm^(2)(80℃). 展开更多

关键词 共混交联 磺化聚醚醚酮 部分氟化磺化聚芳醚砜 质子交换膜 燃料电池

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交联嵌段磺化聚芳醚砜质子交换膜的制备及性能 被引量：3

6

作者 唐卫芬 凌瑛 +2 位作者 陈珊珊 胡朝霞 陈守文 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期2661-2666,共6页

为提高磺化聚芳醚砜(SPAES)质子交换膜的质子传导率及稳定性,制备了一系列交联嵌段SPAES质子交换膜(cbSPAES).采用嵌段共聚方法,在P2O5存在下,利用磺酸基团与聚合物主链上活泼氢的脱水反应进行交联改性合成嵌段聚合物.采用电化学阻抗谱... 为提高磺化聚芳醚砜(SPAES)质子交换膜的质子传导率及稳定性,制备了一系列交联嵌段SPAES质子交换膜(cbSPAES).采用嵌段共聚方法,在P2O5存在下,利用磺酸基团与聚合物主链上活泼氢的脱水反应进行交联改性合成嵌段聚合物.采用电化学阻抗谱技术测定了cbSPAES膜的质子传导率,通过测试水中膜平面及厚度方向的尺寸变化率评价膜的尺寸稳定性,通过加速老化试验评价膜的水解稳定性.结果表明,与未交联膜相比,cbSPAES膜的尺寸稳定性及水解稳定性明显提高;在交联程度相同时,cbSPAES膜的吸水率和质子传导率随着磺化链段长度的增加呈上升的趋势.如cbSPAES(30/10)-10膜在60℃水中的吸水率为65%,平面方向和厚度方向的尺寸变化率分别为0.16和0.18,质子传导率达到163 mS/cm. 展开更多

关键词 质子交换膜 磺化聚芳醚砜 嵌段 交联

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填充型具有微孔结构的磺化聚芳醚砜/聚醚砜复合质子交换膜的制备及性能 被引量：3

7

作者 朱雨昕 HARAGIRIMANA Alphonse +5 位作者 陆瑶 BUREGEYA Ingabire Providence 宁聪 李娜 胡朝霞 陈守文 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1051-1057,共7页

制备了基于磺化聚芳醚砜(SPAES)及聚醚砜(PES)的填充型复合质子交换膜,研究了其吸水率、尺寸变化、热-机械特性、质子电导率、甲醇透过性及稳定性等性能.通过浸入沉淀相转化法,采用磺化度分别为30%(S30),40%(S40)及50%(S50)的SPAES与PE... 制备了基于磺化聚芳醚砜(SPAES)及聚醚砜(PES)的填充型复合质子交换膜,研究了其吸水率、尺寸变化、热-机械特性、质子电导率、甲醇透过性及稳定性等性能.通过浸入沉淀相转化法,采用磺化度分别为30%(S30),40%(S40)及50%(S50)的SPAES与PES制备了系列微孔型复合质子交换膜Sx-y(x为SPAES的磺化度,y为SPAES的质量分数);然后利用真空抽滤法在微孔中填充S50制备了相应的填充型复合质子交换膜Sx-y+F50.结果表明,由于微孔的引入及皮层结构的存在,Sx-y膜在低离子交换容量(IEC)条件下仍具有较高的电导率、优良的机械强度、优异的化学稳定性及较低的甲醇透过性.经S50填充后,Sx-y+F50膜的IEC及电导率明显提升,甲醇透过率大幅下降,但机械强度及化学稳定性未见劣化.其中S30-40+F50膜(IEC=0. 69 mmol/g)的综合性能最佳,其质子电导率在90℃水中达到50. 4 m S/cm;经140℃水处理24 h后失重率仅为8. 2%,质子电导率降低仅9%;经过芬顿试剂(3%H2O2,20 mg/L Fe SO4,80℃,1 h)处理后失重率仅为0. 66%;甲醇透过率仅为6. 8×10-8cm2/s. 展开更多

关键词 燃料电池 浸入沉淀相转化 填充型微孔复合质子交换膜 磺化聚芳醚砜 聚醚砜 质子电导率

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后磺化法精确可控制备磺化聚芳醚砜及其质子交换膜性能 被引量：8

8

作者 肖磊 张晨 +1 位作者 何美玉 陈康成 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1281-1289,共9页

以不同配比4,4'-二氟二苯砜、4,4'-联苯二酚和4,4'-二羟基二苯砜为单体,经共聚合得到具有不同高分子量的聚芳醚砜.由于聚合物上联苯和苯砜片段的电子效应差异较大,使磺化反应容易发生在电子云密度较高的联苯片段上.因此采... 以不同配比4,4'-二氟二苯砜、4,4'-联苯二酚和4,4'-二羟基二苯砜为单体,经共聚合得到具有不同高分子量的聚芳醚砜.由于聚合物上联苯和苯砜片段的电子效应差异较大,使磺化反应容易发生在电子云密度较高的联苯片段上.因此采用简单温和的后磺化法,使磺化聚芳醚砜中的磺酸基团精确接入到主链联苯片段中的醚键邻位上,并且磺化度可预测.研究结果表明,制备的磺化聚芳醚砜(M-SPAES)中的磺酸基团被精确接入到主链上联苯片段中的醚键邻位,其相对黏度均在1.2 d L/g以上.质子交换膜(PEM)的离子交换容量(IEC)测定值与理论值完全一致.膜的吸水率与尺寸变化率随IEC和温度的提高而显著增加,并且膜平面方向的尺寸变化率小于膜厚方向.热重分析显示,所制备的磺化聚芳醚砜在280℃以上开始降解.在20℃,20%相对温度(RH)下,膜的最大拉伸强度均大于50 MPa,断裂伸长率在15%以上.PEM在Fenton's试剂中的破碎时间随IEC的增加而缩短,在20℃时,IEC较小的PEM的破碎时间可达到200 h以上.PEM的质子传导率(σ)随温度和IEC的增加而显著提高.在H2/O2燃料电池性能测试中,电池温度为60℃,加湿度为80%RH,背压为0.1 MPa时,开路电压(OCV)为1.0 V以上,最大功率可达0.54 W/cm2. 展开更多

关键词 磺化聚芳醚砜 质子交换膜 后磺化法 可控磺化度

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磺酸修饰的金刚石掺杂磺化聚芳醚砜质子交换膜的制备与性能

9

作者 王盟 刘莉莉 +2 位作者 李娜 胡朝霞 陈守文 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期5645-5652,共8页

利用KMnO_(4)、浓H_(2)SO_(4)的氧化性及纳米金刚石边缘缺陷引入含氧官能团,得到氧化金刚石(OND)。OND在强碱条件下与1,4-丁磺酸内酯反应,进行烷基磺酸的接枝,制备带有磺酸烷基链的纳米金刚石(SND)。热重分析、红外光谱结果表明了烷基... 利用KMnO_(4)、浓H_(2)SO_(4)的氧化性及纳米金刚石边缘缺陷引入含氧官能团,得到氧化金刚石(OND)。OND在强碱条件下与1,4-丁磺酸内酯反应,进行烷基磺酸的接枝,制备带有磺酸烷基链的纳米金刚石(SND)。热重分析、红外光谱结果表明了烷基磺酸基团的成功引入,SND的离子交换容量(IEC)达到1.1mmol/g。SND与磺化聚芳醚砜(SPAES)共混后,通过溶液浇铸法制备了表面均匀平整的SPAES-SND复合膜。SPAES-SND复合膜具有较高的吸水率及较低的溶胀率、更高的氧化稳定性及电导率。其中,SPAES-SND-0.5在80℃时最高吸水率达到了75%,拉伸强度为31.3MPa,断裂伸长率为25.1%,在80℃水中的质子电导率达到166mS/cm,显示了良好的综合性能。SPAES-SND-0.5膜在80℃、100%相对湿度(RH)下燃料电池最大功率密度达到了527mW/cm2,相比于原始的SPAES膜(347mW/cm2)提高了51.9%,其优异的质子电导率和电池功率表现出较好的应用前景。 展开更多

关键词 燃料电池 复合材料 膜 磺化聚芳醚砜 纳米金刚石

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新型磺化聚芳醚砜复合反渗透膜的制备及性能 被引量：3

10

作者 万莹 李政 +3 位作者 刘文 杨扬 白媛媛 毛宗久 《石油化工》 CAS CSCD 北大核心 2021年第12期1268-1273,共6页

制备了聚砜多孔支撑层,再以含羧基的磺化聚芳醚砜(CSPAES)为分离层,聚乙烯醇(PVA)为交联剂,采用刷涂法、通过热交联方式在聚砜多孔支撑层上制备了具有交联结构的CSPAES-PVA复合反渗透膜。利用1H NMR、SEM、接触角测试、电位分析等方法... 制备了聚砜多孔支撑层,再以含羧基的磺化聚芳醚砜(CSPAES)为分离层,聚乙烯醇(PVA)为交联剂,采用刷涂法、通过热交联方式在聚砜多孔支撑层上制备了具有交联结构的CSPAES-PVA复合反渗透膜。利用1H NMR、SEM、接触角测试、电位分析等方法考察了复合反渗透膜的微观形貌及性能。实验结果表明,复合反渗透膜的表面平整、致密、无缺陷,分离层的厚度约为400 nm;随PVA含量的增加,复合反渗透膜的表面亲水性提高、电负性减弱、截盐率提高;当PVA的含量为0.10%(w)时,复合反渗透膜的截盐率可达98.6%,水通量为12.5 L/(m^(2)·h);且对0.2%(w)NaClO水溶液表现出优异的稳定性,浸泡24 h后,膜的渗透性能基本不变,优于商业聚酰胺反渗透膜。 展开更多

关键词 聚砜多孔支撑层 含羧基的磺化聚芳醚砜 聚乙烯醇 反渗透膜 耐氯性

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苯环侧基磺化聚芳醚砜质子交换膜的制备及性能研究

11

作者 李东升 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期217-223,共7页

以1,1-二(4-羟苯基)-1-苯基乙烷,对苯二酚和4,4’-二氯二苯砜为单体,通过亲核取代反应,制备出一系列带有苯环侧基的聚芳醚砜共聚物。以氯磺酸为磺化剂对聚合物进行磺化得到了磺酸基在苯环侧基上的磺化聚芳醚砜树脂。用红外光谱(FT-IR),... 以1,1-二(4-羟苯基)-1-苯基乙烷,对苯二酚和4,4’-二氯二苯砜为单体,通过亲核取代反应,制备出一系列带有苯环侧基的聚芳醚砜共聚物。以氯磺酸为磺化剂对聚合物进行磺化得到了磺酸基在苯环侧基上的磺化聚芳醚砜树脂。用红外光谱(FT-IR),核磁共振谱(1 H-NMR)表征了聚合物结构。通过观察透射电镜发现离子簇无规律地分散在膜中。性能测试结果表明,这些侧链磺化的质子交换膜具有优异的耐热性、机械性能,高的电导率及低的甲醇渗透率。 展开更多

关键词 磺化聚芳醚砜 质子交换膜 苯环侧基磺化

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磺化聚苯乙烯/侧链交联型磺化聚芳醚酮砜复合质子交换膜的制备与性能

12

作者 程海龙 韩康辉 +3 位作者 李奥 陶璐静 易飞扬 孙娇娇 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期129-139,共11页

如何平衡质子交换膜(PEM)的吸水性与尺寸稳定性及质子传导与甲醇渗透之间的关系一直是PEM材料的研究热点.本文通过直接缩聚法合成了含有丙烯基的聚芳醚酮砜共聚物(PAEKS),利用自由基接枝反应将磺化聚苯乙烯(SPS)和苯乙烯磺酸钠通过丙烯... 如何平衡质子交换膜(PEM)的吸水性与尺寸稳定性及质子传导与甲醇渗透之间的关系一直是PEM材料的研究热点.本文通过直接缩聚法合成了含有丙烯基的聚芳醚酮砜共聚物(PAEKS),利用自由基接枝反应将磺化聚苯乙烯(SPS)和苯乙烯磺酸钠通过丙烯基引入到PAEKS中,制备了一系列磺化聚苯乙烯/侧链交联型磺化聚芳醚酮砜交联复合膜cr-SPAEKS-x(其中x代表复合膜中磺酸基团的含量),利用核磁共振波谱及红外光谱对其进行了表征.由扫描电子显微镜照片可见,SPS和苯乙烯磺酸钠在交联复合膜中分布非常均匀,没有发生任何分相现象.交联网络结构的形成提高了膜的热稳定性、氧化稳定性及力学性能.同时其独特的亲/疏水相分离结构和交联网络结构也有效提高了交联复合膜的尺寸稳定性和阻醇性能,80℃时磺酸基团含量最高的cr-SPAEKS-120%膜在高达63.5%的吸水率下溶胀率仅为20.1%,甲醇渗透系数最高为3.47×10^(-7) cm^(2)/s,远低于Nafion117的23.80×10^(-7) cm^(2)/s.独特的链结构形成的亲/疏水相分离结构使得该系列膜具有较好的质子传导性能,cr-SPAEKS-120%膜在20和80℃下的质子传导率分别达到0.043和0.113 S/cm,可见该系列交联复合膜在直接甲醇燃料电池中具有良好的应用前景. 展开更多

关键词 磺化聚苯乙烯 侧链交联型磺化聚芳醚酮砜 尺寸稳定性 阻醇性能 交联复合质子交换膜

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磺化聚芳醚酮砜/ZrO2复合型质子交换膜的制备与性能 被引量：7

13

作者 王哲 高洪成 +3 位作者 赵成吉 常虹 张会轩 那辉 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期1884-1888,共5页

通过溶胶-凝胶法制备了纳米ZrO2无机粒子,再通过溶胶共混法制备了不同ZrO2含量的磺化聚芳醚酮砜(SPAEKS)复合膜.红外光谱显示复合膜中存在Zr—O—Zr吸收峰.扫描电镜照片显示纳米ZrO2无机粒子能够均匀地分散在SPAEKS聚合物基体中,未发生... 通过溶胶-凝胶法制备了纳米ZrO2无机粒子,再通过溶胶共混法制备了不同ZrO2含量的磺化聚芳醚酮砜(SPAEKS)复合膜.红外光谱显示复合膜中存在Zr—O—Zr吸收峰.扫描电镜照片显示纳米ZrO2无机粒子能够均匀地分散在SPAEKS聚合物基体中,未发生团聚现象.通过对复合膜的性能测试发现,纳米ZrO2无机粒子的引入提高了复合膜的热稳定性、吸水率和质子传导率.在80℃时,SPAEKS/ZrO2-10%(质量分数)复合膜的甲醇渗透系数为5.6×10-7 cm2/s,低于SPAEKS膜的甲醇渗透系数(6.7×10-7 cm2/s).同时,复合膜在80℃时的质子传导率都在0.08 S/cm以上. 展开更多

关键词 磺化聚芳醚酮砜 质子传导率 氧化锆 复合膜 质子交换膜燃料电池

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磺化聚芳醚酮砜的热降解动力学 被引量：6

14

作者 王哲 杨鑫 +2 位作者 吴清海 倪宏哲 周杰 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期99-102,106,共5页

通过热重分析仪(TGA)对作为质子交换膜材料使用的磺化聚芳醚酮砜(SPAEKS)进行了热性能研究。采用不同的升温速率,分别用Kissinger方法和Flynn-Wall-Ozawa方法研究了不同磺化度的SPAEKS在氮气氛围下磺酸基团完全脱落前的热降解动力学。... 通过热重分析仪(TGA)对作为质子交换膜材料使用的磺化聚芳醚酮砜(SPAEKS)进行了热性能研究。采用不同的升温速率,分别用Kissinger方法和Flynn-Wall-Ozawa方法研究了不同磺化度的SPAEKS在氮气氛围下磺酸基团完全脱落前的热降解动力学。研究表明,通过Kissinger方法计算得到SPAEKS的活化能E、指前因子A、反应级数n、相关系数r(磺化度0.8的SPAEKS-4,E=149.16 kJ/mol,lnA=23.93,n=2.6,r=0.9887)。通过Flynn-Wall-Ozawa方法计算得到SPAEKS的平均活化能E(SPAEKS-4的活化能为140.73 kJ/mol),而且所求活化能在相同磺化度下略低于用Kissinger方法所求,但活化能都随着磺化度的增加而增大。 展开更多

关键词 磺化聚芳醚酮砜 热重分析 降解动力学 活化能

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含氨基磺化聚芳醚酮砜质子交换膜的制备与性能 被引量：3

15

作者 徐晶美 程海龙 +4 位作者 马丽 白洪伟 任春丽 张会轩 王哲 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1776-1781,共6页

通过四元缩聚的方法合成了带有氨基的磺化度可控的磺化聚芳醚酮砜共聚物(Am-SPAEKS).采用红外光谱和核磁共振谱表征了Am-SPAEKS共聚物的结构.该共聚物膜具有较好的热性能、尺寸稳定性、较高的质子传导率和阻醇能力.在80℃时Am-SPAEKS-1... 通过四元缩聚的方法合成了带有氨基的磺化度可控的磺化聚芳醚酮砜共聚物(Am-SPAEKS).采用红外光谱和核磁共振谱表征了Am-SPAEKS共聚物的结构.该共聚物膜具有较好的热性能、尺寸稳定性、较高的质子传导率和阻醇能力.在80℃时Am-SPAEKS-1膜的质子传导率达到0.0894 S/cm,而其甲醇渗透系数在25℃时为0.24×10-6cm2/s,低于相同温度下SPAEKS膜(0.87×10-6cm2/s)和Nafion膜(2×10-6cm2/s).结果表明,Am-SPAEKS膜能够满足质子交换膜燃料电池(PEMFC)的使用要求. 展开更多

关键词 氨基 磺化聚芳醚酮砜 质子电导率 质子交换膜

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磺化聚芳醚酮砜/PVA复合质子交换膜的制备与性能 被引量：3

16

作者 王哲 吕鑫 +3 位作者 隋秀鹏 倪宏哲 张明耀 张会轩 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期141-144,共4页

为了进一步提高质子交换膜在中高温时的质子导电率,文中以高磺化度的磺化聚芳醚酮砜(SPAEKS)和聚乙烯醇(PVA)为原料,通过溶液共混法制备了PVA不同含量的磺化聚芳醚酮砜/PVA复合膜。通过对复合膜的性能测试发现,PVA的引入提高了膜的热稳... 为了进一步提高质子交换膜在中高温时的质子导电率,文中以高磺化度的磺化聚芳醚酮砜(SPAEKS)和聚乙烯醇(PVA)为原料,通过溶液共混法制备了PVA不同含量的磺化聚芳醚酮砜/PVA复合膜。通过对复合膜的性能测试发现,PVA的引入提高了膜的热稳定性、吸水率和保水能力。而且SPAEKS/PVA复合膜的质子传导率高于SPAEKS膜,在80℃时,复合膜的质子传导率都在0.07 S/cm以上,能够满足中高温质子交换膜燃料电池的使用要求。 展开更多

关键词 磺化聚芳醚酮砜 质子导电率 聚乙烯醇 复合膜

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用于直接甲醇燃料电池的磺化聚芳醚酮砜/聚偏氟乙烯复合膜的制备与性能 被引量：2

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作者 王哲 隋秀鹏 +2 位作者 倪宏哲 吕鑫 张会轩 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期127-130,135,共5页

通过共混的方法制备了磺化聚芳醚酮砜(SPAEKS)与聚偏氟乙烯(PVDF)复合型质子交换膜。红外光谱(FT-IR)表明复合膜中存在C-F和O=S=O收缩振动峰。X射线衍射(XRD)结果表明,随着PVDF含量的增加,PVDF的结晶峰明显增强。扫描电镜照片显示,当PVD... 通过共混的方法制备了磺化聚芳醚酮砜(SPAEKS)与聚偏氟乙烯(PVDF)复合型质子交换膜。红外光谱(FT-IR)表明复合膜中存在C-F和O=S=O收缩振动峰。X射线衍射(XRD)结果表明,随着PVDF含量的增加,PVDF的结晶峰明显增强。扫描电镜照片显示,当PVDF含量低于20%时,有细小的晶体颗粒均匀分布在膜的表面,而当PVDF含量高于20%时,复合膜的表面和断面都有微孔存在。热重分析(TGA)证实PVDF的引入提高了膜的热稳定性。PVDF质量分数为15%的复合膜在25℃时的质子传导率保持在0.055 S/cm,而甲醇渗透系数降低到2.28×10-7cm2/s,能够满足直接甲醇燃料电池的需要。 展开更多

关键词 直接甲醇燃料电池 磺化聚芳醚酮砜 聚偏氟乙烯 复合膜

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磺化聚芳醚酮酮砜离子交换膜的制备与性能 被引量：1

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作者 王哲 倪宏哲 +1 位作者 张明耀 张会轩 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期146-149,共4页

采用直接缩聚的方法,通过调整磺化单体(3,3′-二磺酸钠基-4,4′-二氯二苯砜)和非磺化单体(1,4′-二(4′-氟苯甲酰)苯)的比例与双酚单体(2,2′-二(4-羟基苯基)丙烷)共聚合成了系列具有不同磺化度(0.2～1.2)的磺化聚芳醚酮酮砜共聚物。通... 采用直接缩聚的方法,通过调整磺化单体(3,3′-二磺酸钠基-4,4′-二氯二苯砜)和非磺化单体(1,4′-二(4′-氟苯甲酰)苯)的比例与双酚单体(2,2′-二(4-羟基苯基)丙烷)共聚合成了系列具有不同磺化度(0.2～1.2)的磺化聚芳醚酮酮砜共聚物。通过红外分析(FT-IR),差示扫描量热分析(DSC),热重分析(TGA)对其结构和性能进行了表征,研究表明,随着磺化度的增加,Na+离子的扩散系数从0.96×10-11S2/m增加到1.25×10-10S2/m,并通过透射电镜(TEM)对其进行了微观结构研究,从结构上解释了膜的物理性能,初步建立了结构与性能之间的关系。 展开更多

关键词 离子交换膜 磺化聚芳醚酮酮砜 离子扩散系数

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磺化聚芳醚酮砜中磺酸基团的降解动力学

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作者 王哲 杨鑫 +3 位作者 倪宏哲 吴清海 张明耀 张会轩 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期58-61,66,共5页

采用不同升温速率,对作为质子交换膜材料使用的磺化聚芳醚酮砜(SPAEKS,磺化度为0.8)共聚物在不同气氛中进行了热重分析。研究表明,SPAEKS在空气中更容易完成高分子主链的完全断裂。分别用Kissinger和Flynn-Wall-Ozawa方法对SPAEKS中磺... 采用不同升温速率,对作为质子交换膜材料使用的磺化聚芳醚酮砜(SPAEKS,磺化度为0.8)共聚物在不同气氛中进行了热重分析。研究表明,SPAEKS在空气中更容易完成高分子主链的完全断裂。分别用Kissinger和Flynn-Wall-Ozawa方法对SPAEKS中磺酸基团进行了降解动力学研究,得到其活化能E、指前因子A、反应级数n、相关系数r。发现在同种气氛条件下,Flynn-Wall-Ozawa方法所得的活化能比Kissinger方法求出的活化能略低;在空气气氛中求得的活化能要低于氮气气氛中的活化能。建立了SPAEKS在两种气氛中的寿命方程,为质子交换膜材料在具体使用温度下的使用寿命提供了理论依据。 展开更多

关键词 磺化聚芳醚酮砜 不同气氛 热重分析 降解动力学

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用于质子交换膜材料的侧链型磺化聚芳醚酮砜的光谱分析

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作者 程海龙 徐晶美 +5 位作者 马丽 刘伯军 任春丽 白洪伟 王哲 张会轩 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期2675-2678,共4页

采用直接缩聚的方法,通过调整氨基单体用量,合成出了系列带有不同氨基含量的聚芳醚酮砜(Am-PAEKS)聚合物,在聚合物侧链上进行后磺化接枝制备出了系列不同磺化度的侧链型磺化聚芳醚酮砜(S-SPAEKS),并且通过调整磺酸基团含量来控制聚合物... 采用直接缩聚的方法,通过调整氨基单体用量,合成出了系列带有不同氨基含量的聚芳醚酮砜(Am-PAEKS)聚合物,在聚合物侧链上进行后磺化接枝制备出了系列不同磺化度的侧链型磺化聚芳醚酮砜(S-SPAEKS),并且通过调整磺酸基团含量来控制聚合物的磺化度。通过红外光谱(FTIR)和氢核磁谱(1 HNMR),对所合成的单体及其聚合物的结构进行了表征,S-SPAEKS红外光谱在1 239和1 060cm-1处出现了磺酸基团中O=S=O的特征吸收峰,氢核磁谱中1.64ppm处出现了处于烷基链中间位置的两个氢(—CH2—CH2—)化学位移,证明得到了S-SPAEKS聚合物。经热失重分析发现,聚合物中磺酸基团的脱落温度都高于240℃,聚合物主链降解温度都高于450℃。研究表明,该系列聚合物具有良好的热性能,可以用作质子交换膜材料。 展开更多

关键词 侧链型磺化聚芳醚酮砜 红外光谱 氢核磁谱 热重分析

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