SPBI/ePTFE质子交换复合膜的制备与性能表征

1

作者 张琪 何瑞玲 +1 位作者 赵娟 钟璟 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期233-237,共5页

采用化学法-萘钠溶液对疏水增强聚四氟乙烯(ePTFE)基底改性,往基底孔中填充磺化聚苯并咪唑(SPBI)电解质,通过多次真空抽滤和热处理法制备SPBI/ePTFE-x质子交换复合膜。分别采用红外光谱、扫描电镜、酸碱滴定法、干湿称重法和交流阻抗法... 采用化学法-萘钠溶液对疏水增强聚四氟乙烯(ePTFE)基底改性,往基底孔中填充磺化聚苯并咪唑(SPBI)电解质,通过多次真空抽滤和热处理法制备SPBI/ePTFE-x质子交换复合膜。分别采用红外光谱、扫描电镜、酸碱滴定法、干湿称重法和交流阻抗法等手段考察不同厚度的ePTFE基底对质子交换复合膜微观结构和性能的影响。结果表明:SPBI电解质成功填充于ePTFE基底中,膜表面光滑且致密。基底越厚可填充的SPBI越多,复合膜的IEC随基底ePTFE的厚度增加而增大,吸水率也随之增大。SPBI/ePTFE-5复合膜水平和厚度方向的溶胀度为5.26%和2.41%,说明具有较好的尺寸稳定性。SPBI/ePTFE-5复合膜基底厚度薄,传输质子的路径短,有利于质子间的传递,获得了最佳的质子电导率,在160℃时达到0.18S/cm,表明SPBI/ePTFE-5质子交换复合膜在高温下具有良好的质子传导性能。 展开更多

关键词 磺化聚苯并咪唑 聚四氟乙烯 质子交换复合膜 质子电导率

在线阅读 下载PDF 职称材料

金属有机骨架(MOFs)基复合质子交换膜的研究进展 被引量：1

2

作者 李磊 王园园 魏国兰 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2024年第1期17-27,共11页

近年来,金属有机骨架(MOFs)材料由于具有超大的比表面积和丰富的孔道结构,作为一种新型的质子导体在质子交换膜中的应用受到越来越多的关注。随着研究的不断深入,为进一步提升MOFs复合质子交换膜的各项性能,MOFs材料在质子交换膜中的物... 近年来,金属有机骨架(MOFs)材料由于具有超大的比表面积和丰富的孔道结构,作为一种新型的质子导体在质子交换膜中的应用受到越来越多的关注。随着研究的不断深入,为进一步提升MOFs复合质子交换膜的各项性能,MOFs材料在质子交换膜中的物理形态逐渐由颗粒状向连续相发展,MOFs材料的组分也呈现出由单一组分到双组分的发展态势。本文以质子交换膜中MOFs材料的物理形态为主线,将其划分为MOFs晶体/聚合物质子交换膜、第三相增强MOFs/聚合物复合质子交换膜和MOFs纳米纤维/聚合物复合质子交换膜,全面综述了MOFs材料在质子交换膜中的研究进展,并对MOFs复合质子交换膜的发展方向进行了展望。 展开更多

关键词 金属有机框架 复合质子交换膜 质子传导率 燃料电池

在线阅读 下载PDF 职称材料

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

3

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

常压氢空自增湿燃料电池用复合质子交换膜 被引量：5

4

作者 朱晓兵 张华民 +4 位作者 张宇 王晓丽 耿笑颖 才英华 衣宝廉 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期291-295,共5页

以多孔聚四氟乙烯(PTFE)与Nafion树脂复合制备基底层,在基底层两侧喷涂含有纳米级担载型Pt-SiO2催化剂和Nafion树脂的浆料以形成功能层,所得复合膜(20μm)具有三层复合结构。在常压干态氢气、空气操作条件下,具有三层结构的复合膜(Pt-Si... 以多孔聚四氟乙烯(PTFE)与Nafion树脂复合制备基底层,在基底层两侧喷涂含有纳米级担载型Pt-SiO2催化剂和Nafion树脂的浆料以形成功能层,所得复合膜(20μm)具有三层复合结构。在常压干态氢气、空气操作条件下,具有三层结构的复合膜(Pt-SiO2/NP)和不含有催化剂的Nafion/PTFE(NP)膜的自增湿燃料电池的峰值比功率分别达0.6、0.3W/cm2,开路电压分别为0.96、0.92V。采用透射电子显微镜法(TEM)、扫描电子显微镜法(SEM)对膜结构以及利用热重分析(TGA)对膜含水量分别进行表征,同时对膜机械性能以及氧气渗透率进行了测试。 展开更多

关键词 PTFE增强复合质子交换膜 常压氢空燃料电池 自增湿

在线阅读 下载PDF 职称材料

磺化聚芳醚酮砜/TiO_2复合质子交换膜的制备与性能 被引量：3

5

作者 王哲 吴清海 +3 位作者 倪宏哲 王士伟 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9期130-133,共4页

为了满足高温燃料电池对质子交换膜的要求,通过溶胶共混法制备了掺有不同含量TiO2纳米粒子的磺化聚芳醚酮(SPAEKS)/TiO2复合膜。红外光谱证实TiO2被引入到SPAEKS共聚物中。扫描电镜(SEM)照片显示,纳米级的TiO2粒子能够均匀地分散在SPAEK... 为了满足高温燃料电池对质子交换膜的要求,通过溶胶共混法制备了掺有不同含量TiO2纳米粒子的磺化聚芳醚酮(SPAEKS)/TiO2复合膜。红外光谱证实TiO2被引入到SPAEKS共聚物中。扫描电镜(SEM)照片显示,纳米级的TiO2粒子能够均匀地分散在SPAEKS共聚物基体中。通过对复合膜的性能测试发现TiO2的引入,复合膜的热稳定性、吸水率、保水能力及阻醇性能都有所提高。而且SPAEKS/TiO2复合膜的质子传导率高于SPAEKS膜,并在高温时尤为明显,能够满足高温燃料电池的需要。 展开更多

关键词 磺化聚芳醚酮 TIO2纳米粒子 复合型质子交换膜

在线阅读 下载PDF 职称材料

改性SiO_2/磺化聚醚醚酮复合质子交换膜的形貌与性能研究 被引量：2

6

作者 胡慧萍 张霞 +3 位作者 胡红英 陈启元 贺跃辉 黄伯云 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期1915-1918,共4页

用球磨法对SiO2进行了改性并制备改性SiO2/磺化聚醚醚酮(SPEEK)复合膜,用扫描电镜分析了膜的形貌,并测定了其热稳定性、拉伸强度、电导率等性能。SEM分析结果表明,当SiO2含量为10%时,KH560改性SiO2(简记为:SiO2-KH560)在复合膜中的分布... 用球磨法对SiO2进行了改性并制备改性SiO2/磺化聚醚醚酮(SPEEK)复合膜,用扫描电镜分析了膜的形貌,并测定了其热稳定性、拉伸强度、电导率等性能。SEM分析结果表明,当SiO2含量为10%时,KH560改性SiO2(简记为:SiO2-KH560)在复合膜中的分布更均匀,并基本呈纳米尺度分布;膜的性能测定结果表明,复合膜的热稳定性都较均质膜有较大的提高;当SPEEK离子交换容量相同时,与均质膜相比,复合膜的电导率以及抗拉强度有增大趋势。 展开更多

关键词 球磨 二氧化硅 复合质子交换膜 形貌 性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

燃料电池的复合质子交换膜研究——不同多孔聚四氟乙烯底膜对复合膜性能的影响 被引量：4

7

作者 刘富强 衣宝廉 +2 位作者 邢丹敏 于景荣 张华民 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2002年第B07期210-213,共4页

把Nafion树脂浸入到不同的聚四氟乙烯 (PTFE)多孔膜孔中 ,制成Nafion/PTFE复合膜用于质子交换膜燃料电池(PEMFC)。从SEM照片上看 ,Nafion树脂已均匀地分布在PTFE多孔膜中 ,而且已有一层均匀的薄Nafion膜存在于PTFE多孔膜表面。在 80℃ ,... 把Nafion树脂浸入到不同的聚四氟乙烯 (PTFE)多孔膜孔中 ,制成Nafion/PTFE复合膜用于质子交换膜燃料电池(PEMFC)。从SEM照片上看 ,Nafion树脂已均匀地分布在PTFE多孔膜中 ,而且已有一层均匀的薄Nafion膜存在于PTFE多孔膜表面。在 80℃ ,pH2 /pO2 为 0 .2MPa/0 .2MPa条件下 ,对比基于不同PTFE膜的复合膜组装的电池性能 ,结果表明 ,PTFE膜中孔的体积越大 。 展开更多

关键词 燃料电池 复合质子交换膜 多孔聚四氟乙烯底膜 复合膜性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

燃料电池用全氟磺酸型复合质子交换膜的研究 被引量：3

8

作者 沈春晖 杨新胜 +1 位作者 潘牧 袁润章 《化工新型材料》 CAS CSCD 2002年第8期10-12,共3页

本文评述了用于质子交换膜燃料电池的几种全氟磺酸型复合质子交换膜的研究情况。根据这几种膜的制备工艺 ,评价了它们的优、缺点 ,以及在燃料电池上的潜在使用能力和性能 。

关键词 燃料电池 全氟磺酸型 复合质子交换膜 研究 电池性能 NAFION

在线阅读 下载PDF 职称材料

SPEEK/PANI/PWA复合质子交换膜的制备及性能 被引量：2

9

作者 倪红军 裴一 +3 位作者 张庆廷 赵敬 汪兴兴 黄明宇 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2015年第11期72-76,共5页

为了解决Nafion膜甲醇渗透的问题,以聚醚醚酮(PEEK)、聚苯胺(PANI)和磷钨酸(PWA)为原料,采用流延制膜法制备了SPEEK/PANI/PWA复合质子交换膜,并通过X-射线衍射(XRD)、红外光谱分析(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)等对其组织和结构进行了表... 为了解决Nafion膜甲醇渗透的问题,以聚醚醚酮(PEEK)、聚苯胺(PANI)和磷钨酸(PWA)为原料,采用流延制膜法制备了SPEEK/PANI/PWA复合质子交换膜,并通过X-射线衍射(XRD)、红外光谱分析(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)等对其组织和结构进行了表征,利用紫外可见分光光度计、电化学工作站和气相色谱仪等对其性能进行了测试。研究结果表明,与SPEEK/PANI和SPEEK/PWA复合质子交换膜相比,SPEEK/PANI/PWA复合质子交换膜的综合性能有很大改善,可作为DMFC用质子交换膜。 展开更多

关键词 SPEEK/PANI/PWA复合质子交换膜 直接甲醇燃料电池 渗透 质子导率

在线阅读 下载PDF 职称材料

燃料电池用复合质子交换膜的研究进展 被引量：1

10

作者 胡红英 胡慧萍 陈启元 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2006年第12期34-38,共5页

针对全氟磺酸质子交换膜成本过高的问题,主要通过制备低成本、高性能的无氟质子交换膜来解决;针对质子交换膜在温度高于100℃时,其质子电导率急剧下降的问题,主要通过制备聚合物/无机颗粒复合质子交换膜来解决。本文对聚合物/无机颗粒... 针对全氟磺酸质子交换膜成本过高的问题,主要通过制备低成本、高性能的无氟质子交换膜来解决;针对质子交换膜在温度高于100℃时,其质子电导率急剧下降的问题,主要通过制备聚合物/无机颗粒复合质子交换膜来解决。本文对聚合物/无机颗粒复合质子交换膜的国内外研究现状进行了综述,重点介绍了无氟聚合物/无机颗粒复合质子交换膜的制备方法及其性能特点,并对今后的发展方向进行了展望。 展开更多

关键词 燃料电池 复合质子交换膜 无机颗粒 聚合物

在线阅读 下载PDF 职称材料

二维材料复合质子膜的制备及其氕氚分离性能研究 被引量：1

11

作者 周勋 柳伟平 +1 位作者 丁文艺 李桃生 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期177-182,共6页

采用溶液浇铸法分别制备了Graphene-Nafion和hBN-Nafion 2种二维纳米复合质子交换膜,利用XRD､ATR-FT-IR和SEM对复合膜的结构及微观形貌进行表征,并对复合膜的离子交换容量､质子电导率､机械性能和热稳定性进行测试,结果表明,Graphene和hB... 采用溶液浇铸法分别制备了Graphene-Nafion和hBN-Nafion 2种二维纳米复合质子交换膜,利用XRD､ATR-FT-IR和SEM对复合膜的结构及微观形貌进行表征,并对复合膜的离子交换容量､质子电导率､机械性能和热稳定性进行测试,结果表明,Graphene和hBN纳米片均匀地分散于Nafion基体内部。相较于重铸Nafion膜(空白对照样品),复合膜的离子交换容量､质子电导率以及机械性能均有不同程度的提升,特别是在掺入质量分数为0.50%时,Graphene-Nafion和hBN-Nafion复合膜的质子传导性能约为重铸Nafion膜的1.25倍和1.14倍。通过对比Graphene-Nafion和hBN-Nafion 2种复合膜的氕氚分离性能发现,在初始氚水比活度为3.51×10^(7)Bq/L时,持续电解超过60 h,2种复合膜的氕氚分离系数分别为5.73和8.46,氚回收率分别为78.53%和85.35%,表明hBN-Nafion复合膜具有更好的氕氚分离性能。 展开更多

关键词 二维材料 复合质子交换膜 氕氚分离系数

在线阅读 下载PDF 职称材料

PTFE-Nafion复合质子交换膜研究

12

作者 李勇辉 张军 徐志彬 《华南师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2009年第A01期38-41,共4页

将Nafion溶液与溶剂的混合溶液涂敷在PTFE膜上,制作成PTFE-Nafion复合膜.使用SEM、恒电位仪等仪器对复合膜进行测试分析,采用PN膜制作的CCM电极组装了电池堆进行测试.结果表明,PN复合膜具有良好的尺寸稳定性、较好的强度、很小的面电阻... 将Nafion溶液与溶剂的混合溶液涂敷在PTFE膜上,制作成PTFE-Nafion复合膜.使用SEM、恒电位仪等仪器对复合膜进行测试分析,采用PN膜制作的CCM电极组装了电池堆进行测试.结果表明,PN复合膜具有良好的尺寸稳定性、较好的强度、很小的面电阻以及较小的气体透过率.对比了不同的PTFE基膜、不同的Nafion载量以及添加表面活性剂等对PN复合膜各项性能的影响.对PN复合膜制作出的CCM电极进行了性能测试,在同条件下其性能优于用Nafion212膜制作的CCM电极. 展开更多

关键词 燃料电池 PTFE-Nafion复合质子交换膜 CCM

在线阅读 下载PDF 职称材料

PEMFC用PTFE-Nafion复合质子交换膜研究

13

作者 李勇辉 张军 徐志彬 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第9期802-805,共4页

采用喷涂方法将Nafion溶液与溶剂的混合溶液涂敷在微孔PTFE膜上,制备了PTFE-Nafion复合膜。用复合膜制备了"三合一"膜电极并组装了电池堆进行测试。使用SEM、交流阻抗仪等仪器对复合膜进行测试分析。结果表明:复合膜的氢气透... 采用喷涂方法将Nafion溶液与溶剂的混合溶液涂敷在微孔PTFE膜上,制备了PTFE-Nafion复合膜。用复合膜制备了"三合一"膜电极并组装了电池堆进行测试。使用SEM、交流阻抗仪等仪器对复合膜进行测试分析。结果表明:复合膜的氢气透过率在10-8～10-9kPa.cm.S之间;与Nafion212膜相比,复合膜具有更小的面电阻;PTFE基膜、Nafion载量以及表面活性剂等对复合膜性能有显著影响。采用复合膜制备"三合一"膜电极的电池在放电电压0.6V下电流密度达到1.1A/cm2,优于用Nafion212膜制备的膜电极。 展开更多

关键词 燃料电池 PTFE-Nafion复合质子交换膜 CCM

在线阅读 下载PDF 职称材料

磺化聚联苯醚砜／改性蒙脱土复合质子交换膜的研究

14

作者 邢丹敏 张华氏 衣宝廉 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第A04期1300-1303,共4页

对蒙脱土进行了有机磺酸化改性和结构表征，并用于对磺化聚联苯醚砜膜的杂化改性，同时制备了改性蒙脱土（SMMT），磺化聚联苯醚砜（SPSU）复合质子交换膜，对它们进行的物化和燃料电池性能研究结果表明：有机磺酸化改性使蒙脱土层间距... 对蒙脱土进行了有机磺酸化改性和结构表征，并用于对磺化聚联苯醚砜膜的杂化改性，同时制备了改性蒙脱土（SMMT），磺化聚联苯醚砜（SPSU）复合质子交换膜，对它们进行的物化和燃料电池性能研究结果表明：有机磺酸化改性使蒙脱土层间距有所增大，有利于改善蒙脱土片层间的有机亲和性和质子传导能力；在SMMT／SPSU复合膜中含有较SPSU膜更多的键合水，使膜在升高温度下的含水率提高，改善了膜在高温、低湿度下的质子传导性能，有希望由此开发新的高温质子交换膜。 展开更多

关键词 质子交换膜燃料电池 磺化聚联苯醚酮 蒙脱土 复合质子交换膜

在线阅读 下载PDF 职称材料

SGO/PVDF-g-PSSA复合质子交换膜的制备及抗污染性研究 被引量：4

15

作者 李脆脆 王磊 +2 位作者 李陈 王旭东 许岐斌 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期149-156,共8页

为更好的提高PVDF-g-PSSA质子交换膜的性能,将磺化氧化石墨烯(SGO)与PVDF-g-PSSA共聚物混合制得SGO/PVDF-g-PSSA复合质子交换膜.用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)以及X射线测定仪(XRD)证实了GO的成功磺化.对复合膜进行... 为更好的提高PVDF-g-PSSA质子交换膜的性能,将磺化氧化石墨烯(SGO)与PVDF-g-PSSA共聚物混合制得SGO/PVDF-g-PSSA复合质子交换膜.用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)以及X射线测定仪(XRD)证实了GO的成功磺化.对复合膜进行SEM表征并考察了复合膜的主要性能,得到了最佳SGO掺加量.使用耗散型石英晶体微天平(QCM-D)研究了复合膜的抗污染性能.实验结果表明:当SGO添加量为1.0%时,复合膜的含水率达到44.34%,质子传导率为0.085S/cm,综合性能达到最佳.QCM-D实验表明,在纯水和50mmol/LPBS条件下,复合膜表面的BSA吸附量均最低,且|ΔD/ΔF|最大,说明吸附层较为疏松,复合膜具有较好的抗污染性. 展开更多

关键词 SGO PVDF-g-PSSA复合质子交换膜 质子传导率 QCM-D 膜污染

在线阅读 下载PDF 职称材料

聚乳酸乙醇酸纤维增强全氟磺酸复合质子交换膜的研究 被引量：4

16

作者 王正帮 唐浩林 +1 位作者 郭伟 潘牧 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期60-63,共4页

以具有良好亲水性的聚乳酸乙醇酸（poly-lactide—CO—glycolide，PLGA）纳米纤维制备了Nafion／PLGA复合质子交换膜，其屈服强度、断裂强度和弹性模量达到10．5，19和147．8MPa，优于相同条件下的Nation均质膜．Nafion／PLGA复合质子... 以具有良好亲水性的聚乳酸乙醇酸（poly-lactide—CO—glycolide，PLGA）纳米纤维制备了Nafion／PLGA复合质子交换膜，其屈服强度、断裂强度和弹性模量达到10．5，19和147．8MPa，优于相同条件下的Nation均质膜．Nafion／PLGA复合质子交换膜电导率达到0．053s／cm，结构致密、单电池开路电压达到0．96V，并在100~900mA／cm2的欧姆极化控制区域呈现良好的性能． 展开更多

关键词 燃料电池 聚乳酸乙醇酸 复合质子交换膜

在线阅读 下载PDF 职称材料

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

17

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

硫酸化SnO_2/SPPESK复合质子交换膜的制备及燃料电池性能 被引量：2

18

作者 甄栋兴 唐帅 +3 位作者 陈木森 万磊 吴雪梅 贺高红 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期529-537,共9页

非氟聚合物磺化聚芳醚砜酮(SPPESK)具有甲醇渗透率低、化学、热稳定性高等优点,但其高的电导率需通过提高磺化度获得,导致膜因过度溶胀而失去尺寸稳定性。添加无机纳米颗粒可以有效提高膜性能,但因其表面缺少功能化基团,导致颗粒有机相... 非氟聚合物磺化聚芳醚砜酮(SPPESK)具有甲醇渗透率低、化学、热稳定性高等优点,但其高的电导率需通过提高磺化度获得,导致膜因过度溶胀而失去尺寸稳定性。添加无机纳米颗粒可以有效提高膜性能,但因其表面缺少功能化基团,导致颗粒有机相容性差,阻醇性能和质子传导率不易同时提高。硫酸化改性的纳米颗粒因其表面具有酸性位点和硫酸基团,能够有效克服这一问题。本文制备表面硫酸化改性的SnO_2(SSnO_2)纳米颗粒并引入SPPESK基质制备有机无机复合质子交换膜。当SSnO_2含量不大于7.5%时,纳米颗粒具有良好的有机相容性,可均匀分散于聚合物基质。SSnO_2含量为7.5%时,80℃下复合膜吸水率(19.6%)比SPPESK原膜提高19%,接近Nafion115。颗粒诱导膜内离子簇的聚集扩大,降低了质子的传导阻力,质子传导率分别比SPPESK原膜和Nafion115膜提高48%和30%。同时,纳米颗粒增大了甲醇传递空间位阻,甲醇渗透率较SPPESK原膜和Nafion115膜分别降低46%和71%。直接甲醇燃料电池0.5V处功率密度分别比SPPESK原膜和Nafion115膜高205%和50%。 展开更多

关键词 磺化聚芳醚砜酮 硫酸化二氧化锡 纳米粒子 有机无机复合质子交换膜 直接甲醇燃料电池

在线阅读 下载PDF 职称材料

燃料电池无机-有机复合质子交换膜的研究进展 被引量：1

19

作者 侯敬贺 刘闪闪 +2 位作者 肖振雨 蔡聿星 丁会利 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2018年第11期44-48,53,共6页

燃料电池(Fuel Cell)是21世纪最有前途和发展潜力的清洁能源技术之一,质子交换膜(PEM)作为燃料电池的核心部件,对燃料电池的性能起到重要作用。鉴于全氟磺酸质子交换膜在高温低湿工作环境下所存在的缺点,制备低成本、高性能的无机-有机... 燃料电池(Fuel Cell)是21世纪最有前途和发展潜力的清洁能源技术之一,质子交换膜(PEM)作为燃料电池的核心部件,对燃料电池的性能起到重要作用。鉴于全氟磺酸质子交换膜在高温低湿工作环境下所存在的缺点,制备低成本、高性能的无机-有机复合质子交换膜是一种有效的解决办法。以制备无机-有机复合质子交换膜的主要无机填料为分类依据,介绍了近年来国内外无机-有机复合质子交换膜的研究现状,综述了各类无机填料与复合质子交换膜的性能之间的关系,展望了无机-有机复合质子交换膜的未来研究方向。 展开更多

关键词 燃料电池 聚合物 复合质子交换膜 纳米粒子 质子传导率

在线阅读 下载PDF 职称材料

磺化聚酰亚胺／SiO2复合膜的制备及其质子交换性能研究 被引量：1

20

作者 高春晖 王太鹏 +2 位作者 武德珍 杨士勇 范琳 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期75-78,共4页

制备了具有不同硅含量的磺化聚酰亚胺/二氧化硅(SPI/SiO2)复合膜,研究了SiO2的引入对复合膜的力学性能、耐热性能、尺寸稳定性以及抗氧化和耐水解稳定性的影响规律,并对其质子传导率和甲醇渗透率进行了评价。结果表明,与商业化的Nafion... 制备了具有不同硅含量的磺化聚酰亚胺/二氧化硅(SPI/SiO2)复合膜,研究了SiO2的引入对复合膜的力学性能、耐热性能、尺寸稳定性以及抗氧化和耐水解稳定性的影响规律,并对其质子传导率和甲醇渗透率进行了评价。结果表明,与商业化的Nafion115膜相比,复合膜表现出更优异的阻醇特性和选择透过性,其中SPI/SiO2-2复合膜具有更突出的高温质子传导特性。 展开更多

关键词 磺化聚酰亚胺 二氧化硅 复合膜 质子交换率 甲醇渗透率

在线阅读 下载PDF 职称材料