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

论文摘要

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.

论文目录

• 1 实验部分
•   1.1 试剂与仪器
•   1.2 实验过程
•     1.2.1 磺化4, 4'-二氟二苯砜 （SDFDPS） 及SPAES的合成
•     1.2.2 微孔型磺化聚芳醚砜复合膜的制备
•     1.2.3 填充型复合质子交换膜的制备
• 2 结果与讨论
•   2.1 聚合物的合成及膜的制备
•   2.2 微孔型复合质子交换膜及填充型复合质子交换膜的IEC、吸水率及尺寸变化
•   2.3 电导率
•   2.4 抗氧化稳定性
•   2.5 水解稳定性及热稳定性
•   2.6 甲醇透过率
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 朱雨昕,HARAGIRIMANA Alphonse,陆瑶,BUREGEYA Ingabire Providence,宁聪,李娜,胡朝霞,陈守文

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

来源: 高等学校化学学报 2019年05期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

专业: 无机化工,材料科学,工业通用技术及设备,电力工业

单位: 南京理工大学环境与生物工程学院

基金: 国家自然科学基金(批准号:21276128,21006052),江苏省自然科学基金(批准号:BK20141398)资助~~

分类号: TB383.2;TM911.4

页码: 1051-1057

总页数: 7

文件大小: 825K

下载量: 164