导读:本文包含了磺化聚酰亚胺论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:聚酰亚胺,质子,磺化,流电,原液,交联,聚合物。
磺化聚酰亚胺论文文献综述
杨攀[1]（2019）在《含氟支化磺化聚酰亚胺膜的制备及应用研究》一文中研究指出全钒氧化还原液流电池(VRFB)是一种新型能源储存系统,具有结构设计灵活、成本低、寿命长、效率高、环境友好等优点。隔膜作为VRFB的关键材料之一,不仅需传递质子,还需抑制电解液间的交叉污染。目前,运用于VRFB中的商业隔膜是美国杜邦公司生产的Nafion系列膜。但Nafion系列膜高昂的价格、低的质子选择性以及严重的钒离子渗透率使得其在VRFB中的大规模商业应用中受到阻碍。因此,必须开发新型隔膜以满足VRFB应用的商业化需求。磺化聚酰亚胺(SPI)膜具有合理的质子传导率、低的钒离子渗透率、良好的机械强度和成膜性、优异的热稳定性以及低廉的价格等优点。但是,就如多数磺化芳香性高分子隔膜一样,没有经过结构设计和优化的SPI膜的化学稳定性较差,这就限制了其在VRFB中的长期运行。研究表明:相比于线型隔膜,支化高分子隔膜具有更为优异的化学稳定性。此外,含氟的高分子膜比非氟高分子膜具有更低的钒离子渗透率和更高的化学稳定性。同时,离子交联结构也可进一步增强隔膜的阻钒性和化学稳定性。因此,本论文首先合成了一种具有含氟支化结构的非磺化叁胺单体,并制备了一系列具有不同支化度的含氟支化SPI(Fb-SPI)膜。然后,合成了一种含有侧链咪唑基团的非磺化二胺单体,并制备了一系列具有不同磺化度的侧链离子交联型含氟支化SPI(sc-Fb SPI)膜。本论文的主要内容如下:(1)合成了一种含氟支化非磺化叁胺单体1,3,5-叁(2-叁氟甲基-4-氨基苯氧基)苯(TFAPOB)。然后,以1,4,5,8-萘四甲酸二酐(NTDA)、TFAPOB、2,2'-双磺酸联苯胺(BDSA)和4,4'-二氨基二苯醚(ODA)为单体,通过缩聚反应制备了一系列不同支化度(4%-12%)的含氟支化SPI(Fb-SPI)膜。TFAPOB和Fb-SPI膜的化学结构通过傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、衰减全反射傅里叶变换红外光谱仪(ATRFTIR)和氢谱-超导核磁共振波谱仪(1H NMR)进行表征,膜的表面和断面形貌以及元素的分布通过场发射扫描电子显微镜-能量散射光谱仪(SEM-EDS)进行表征。此外,详细地测试了Fb-SPI膜的各项物化性能。结果表明:Fb-SPI膜比线型SPI(lSPI)膜具有更高的化学稳定性,且其钒离子渗透率(2.45-0.99×10-7 cm2 min-1)远低于Nafion 117膜(17.1×10-7 cm2 min-1)。此外,Fb-SPI膜的质子选择性(0.67-3.5×105 S min cm-3)也高于Nafion 117膜(0.34×105 S min cm-3)。使用具有最高质子选择性的Fb-SPI-10膜的VRFB的自放电时间(166 h)长于使用Nafion 117膜的电池(97 h)。在电流密度40-80 m A cm-2下进行了500次循环充放电测试,结果表明:在等电流密度下,使用Fb-SPI-10膜的VRFB的库伦效率(98.4-99.7%)和能量效率(69.0-79.7%)分别高于使用Nafion 117膜的VRFB。此外,使用Fb-SPI-10膜的VRFB的容量保留率亦高于或可比于使用Nafion 117膜的电池。(2)为进一步提高Fb-SPI膜的化学稳定性和阻钒性能,合成一种含侧链咪唑基团的非磺化二胺单体(BIPBD)。以NTDA、BDSA、TFAPOB和BIPBD为原料,通过缩聚反应制备了一系列不同磺化度(40-70%)的侧链离子交联型含氟支化SPI(sc-Fb SPI)膜。利用FTIR、ATR-FTIR和1H NMR对BIPBD和sc-Fb SPI膜的化学结构进行了表征,并表征了循环充放电前后隔膜表面和断面的形貌。此外,测试了sc-Fb SPI膜的各项物化性能,结果表明:sc-Fb SPI膜的钒离子渗透率(0.36-3.87×10-7cm2 min-1)远低于Nafion 115膜(27.43×10-7 cm2 min-1)。同时,所有sc-Fb SPI膜的质子选择性(0.89-4.20×105 S min cm-3)也均高于Nafion 115膜。使用具有最高质子选择性的sc-Fb SPI-60膜的VRFB的自放电时间(232 h)长于使用Nafion 115膜的VRFB(82 h)。在等电流密度条件下,使用sc-Fb SPI-60膜的VRFB的充放电容量和充放电能量分别高于使用Nafion 115膜的电池。此外,在电流密度60-80 m A cm-2下对使用sc-Fb SPI-60和Nafion 115膜的VRFB进行了300次循环充放电循环测试。在相同电流密度下,使用sc-Fb SPI-60膜的VRFB的CE(97-99.5%)、EE(68.2-75.1%)和容量保留率(50.5-55.1%)分别高于使用Nafion 115膜的VRFB。(本文来源于《西南科技大学》期刊2019-05-01）
李玉邯,王喜,高连勋,金日哲[2]（2019）在《以磺化聚酰亚胺为基材的离子聚合物金属复合材料》一文中研究指出以磺化聚酰亚胺(SPI)作为离子聚合物金属复合材料(IPMC)的基体材料,通过化学沉积法制备新型IPMC,并对材料的性能进行了测试。扫描电子显微镜显示金属铂和银成功涂镀到SPI基材上,镀层厚度为12μm;并对以SPI和Nafion膜为基材制备的IPMC材料的含水量、表面电阻和电制动性能进行测试。实验结果显示,与传统的Nafion为基材的IPMC材料相比,以SPI为基材的新型IPMC材料的含水量明显高于Nafion基材制备的IPMC,并且电致动性能更好,产生的尖端位移远远高于Nafion基材制备的IPMC,并且灵敏度更高。这些性能显示磺化聚酰亚胺有望替代Nafion膜作为电活性聚合物的基体材料。(本文来源于《高分子材料科学与工程》期刊2019年04期）
王列[3]（2018）在《全钒液流电池用磺化聚酰亚胺离子交换膜的研究》一文中研究指出全钒液流电池具有循环寿命长、能量存储能力大、可循环利用等优点,成为现今潜在的大型储能技术之一。离子交换膜作为全钒液流电池关键材料之一,对全钒液流电池的电池效率、容量衰减和电池寿命有直接影响。目前,全氟磺酸膜(例如Nafion膜)因其具有优异的化学稳定性和高质子传导能力,成为应用最为广泛的全钒液流电池离子交换膜。然而,Nafion膜钒离子渗透率高以及价格十分昂贵,限制了全钒液流电池的工业化发展。近年来,全钒液流电池用非氟磺化聚酰亚胺(SPI)被广泛报导,这得益于其具有高机械强度、优异的化学稳定性、良好的电池性能,且价格低廉。因此,本论文通过对非氟SPI分子结构的设计,来实现预期的理化性能及电池性能。本文通过一步高温缩聚法合成了不同咪唑基团含量的SPI,并且成功地制备了四种不同磺化度的SPI质子膜。将SPI薄膜在硫酸中浸泡,聚合物链段中的咪唑基团被质子化,显碱性,从而制备出SPI酸碱膜。SPI酸碱膜中的磺酸基团(-SO_3H)与质子化的咪唑基团之间的酸碱对,促进了质子传输通道的形成,可以有效地增强质子的传导能力。对SPI酸碱膜进行一系列的理化性能测试后,优化出磺化度为50%的SPI(SPI50)酸碱膜的钒离子渗透率(2.2×10~(-7) cm~2 min~(-1))比Nafion 115膜(20.2×10~(-7) cm~2 min~(-1))低10倍左右。SPI50酸碱膜在全钒液流电池倍率性能检测中(电流密度:40-160 mA cm~(-2)),其库仑效率(96.1-98.9%)及能量效率(74.3-90.1%)均优于Nafion115膜(库仑效率:88.7-94.3%,能量效率:71.7-85.0%)。而且,SPI50酸碱膜对应的全钒液流电池在电流密度为160 mA cm~(-2)下,经过400次充放电循环测试后,依然表现出稳定的电池性能。本文也通过一步高温缩聚法合成了具有柔性烷基链的SPI(SPI-DMDAs)。利用硅烷偶联剂KH-560与SPI-DMDAs进行交联反应,制备具有交联网络结构的SPI-DMDA膜(CSPI-DMDA)。CSPI-DMDA交换膜中引入具有柔性脂肪族基团的疏水链段和具有芳族基团的亲水链段,促进了薄膜相分离结构的形成,进而增强质子传导的能力。交联结构的引入,可以有效的提高CSPI-DMDA膜的机械强度和化学稳定性。在全钒液流电池测试中,电流密度为220 mA cm~(-2)时,优化出的CSPI-DMDA膜(CSPI-DMDA(1:1))的电池性能(库仑效率:99.4%,能量效率:73.2%)比Nafion 115(库仑效率:96.8%,能量效率:69.0%)更为优异。此外,CSPI-DMDA(1:1)膜对应的全钒液流电池,在1000圈的长循环寿命检测中电池性能几乎没有衰减(电流密度为160mA cm~(-2));并且在宽温度检测中,能够保持稳定的电池性能(温度范围:-20至60°C)。(本文来源于《深圳大学》期刊2018-06-30）
蒲阳[4]（2018）在《支化磺化聚酰亚胺膜的制备、改性及应用研究》一文中研究指出全钒氧化还原液流电池(VRFB)是一个新型绿色能量储存系统。与其它储能系统相比,VRFB具有容量和功率可调、大电流无损深度放电、寿命长、操作简单等优势。作为VRFB的主要部件之一,质子导电膜既提供质子传输的通道,又起到分隔正负极电解液、防止电池自放电的作用。目前,全氟磺酸Nafion系列膜由于其较高的化学稳定性和质子传导率在VRFB中得到了普遍的应用。然而,由于Nafion膜对质子和钒离子的选择性不高,导致VRFB充放电过程中形成正负极钒离子的交叉渗透,并最终引起电池的库仑效率和能量效率下降、自放电严重和循环寿命缩短等一系列问题。另外,Nafion膜的价格极其昂贵,极大地限制了其在VRFB中的大规模商业化应用。磺化聚酰亚胺(SPI)膜由于良好的阻钒性、热稳定性和质子传导率以及合理的价格等优点而被广泛研究和应用于VRFB。但与大多数非氟高分子膜类似,SPI膜应用于VRFB中亦存在化学稳定性不足的问题,这就需要进一步对SPI膜进行改性。研究发现,支化高分子膜具有比线性高分子膜更高的热稳定性和化学稳定性。受此启发,在本论文中,通过引入具有支化结构的非磺化叁氨单体、优化非磺化二胺单体结构,制备了一系列面向VRFB应用的、化学稳定性较线型SPI膜提高的支化SPI(b SPI)膜。然后,通过向bSPI基质中引入无机填料来改善膜的阻钒性能,以获得具有较高的质子传导率和化学稳定性、较低的钒渗透和价格的新型VRFB隔膜。本论文主要研究工作如下:(1)分别以2-(4-氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑(APABI)、4,4′-二氨基二苯基甲烷(MDA)、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷(BAPP)为非磺化二胺单体,以1,4,5,8-萘四甲酸二酐(NTDA)、4,4′-二氨基联苯胺-2,2′-双磺酸(BDSA)为原料,通过引入非磺化叁氨单体1,3,5-叁(4-氨基苯氧基)苯(TAPOB),制备了一系列含不同非磺化二胺单体的b SPI膜。用FTIR和~1H-NMR表征膜的结构,用SEM表征膜的形貌,用TG曲线分析膜的热稳定性,并研究膜的理化性质,如吸水率、溶胀率、离子交换容量、质子传导率等。结果表明:所有的b SPI膜都具有良好的热稳定性,均展现出比Nafion 117膜更低的钒离子渗透率和比线性SPI(ODA)膜更好的化学稳定性。其中,b SPI(BAPP)膜具有最高的质子选择性(1.23×10~5 S min cm~(-3))和化学稳定性。用bSPI(BAPP)膜组装的VRFB(135 h)具有比用Nafion 117膜组装的VRFB(100 h)更长的自放电时间。在30–120 mA cm~(-2)电流密度下实施500次循环充放电测试,使用bSPI(BAPP)膜的VRFB的电池效率(库伦效率CE:97.1~99.7%;能量效率EE:61.6~80.7%)高于使用Nafion 117膜的VRFB(CE:95.2~98.6%;EE:58.8~74.0%),前者容量保留率亦高于或可比于后者。(2)为了提高bSPI膜的阻钒性和化学稳定性,以NTDA、BDSA、BAPP和TAPOB为原料,通过传统缩聚法合成了b SPI。此外,通过液相剥离法制备了MoS_2纳米片,将其添加到bSPI基质中制备了bSPI/MoS_2纳米片(bSPI/MoS_2-ns)复合膜。同时,也制备了纯bSPI膜和bSPI/MoS_2纳米粉(bSPI/MoS_2-np)复合膜。用SEM、TEM和SPM表征MoS_2-ns的形貌,用XRD和FTIR表征无机物和膜的结构,用SEM和AFM表征膜的形貌,并测试膜的理化性质,包括吸水率、溶胀率、离子交换容量、质子传导率等。结果表明:所制备的bSPI/MoS_2-ns膜具有可比于Nafion 117膜的质子传导率(5.04×10~(-2) S cm~(-1))和最高的质子选择性(7.75×10~5 S min cm~(-3))。将bSPI/MoS_2-ns膜应用于VRFB中,显示出最长的自放电时间(312 h)。在20–60 mA cm~(-2)电流密度下实施500次循环充放电测试,使用bSPI/MoS_2-ns膜的VRFB展现出比使用Nafion 117膜的VRFB(CE:96.0–99.0%;EE:55.0–72.9%)更高的电池效率(CE:97.0–99.9%;EE:61.3–80.0%),前者放电容量保留率亦高于或可比于后者。(3)为了探究无机填料的添加量对bSPI膜性质和性能的影响,通过使用α,ω-二氨丙基聚二甲基硅氧烷(PDMS)改性SiC,得到SiC(PDMS),并将其添加到bSPI基质中,制备了一系列bSPI/SiC(PDMS)复合膜。同时,也制备了纯bSPI膜和bSPI/SiC复合膜作为参考膜。用SEM和TEM表征SiC(PDMS)的形貌,用XRD和FTIR表征SiC(PDMS)的结构,用SEM表征膜的形貌,并测试膜的理化性质,如吸水率、溶胀率、离子交换容量、质子传导率等。结果表明:在所有的bSPI/SiC(PDMS)膜中,bSPI/SiC(PDMS)-1.5%膜具有最高的质子选择性(2.99×10~5 S min cm~(-3))。将bSPI/SiC(PDMS)-1.5%膜应用于VRFB中时,展现出比使用Nafion 117膜的VRFB更长的自放电时间。在20–60 mA cm~(-2)电流密度下实施500次循环充放电测试,使用bSPI/SiC(PDMS)-1.5%膜的VRFB展现出比使用Nafion 117膜的VRFB(CE:96.0–99.0%;EE:55.0–72.9%)更高或接近的CE(97.2–99.3%)和EE(55.0–84.4%)。此外,前者放电容量保留率亦优于或接近于后者。(本文来源于《西南科技大学》期刊2018-03-29）
王鹏,吴宪,张汉宇,由凯元,刘振超[5]（2018）在《磺化聚醚醚酮酮/氨基封端超支化聚酰亚胺复合膜的制备》一文中研究指出质子交换膜燃料电池因具有能量转换效率高及对环境无污染等优点,而受到广泛关注.燃料电池的核心部件是质子交换膜,其性能对燃料电池的使用性能有直接的影响[1,2].目前具有工业化水平的是Nafion~膜,但是其价格高,运行温度低,因而人们希望研制能够替代Nafion~的非全氟磺酸型质子交换膜[3,4].研究发现,磺化聚芳醚酮等芳香型聚合物膜在实现了高质子传导率的同时,往往会牺牲其在高温和高湿度下的尺寸稳定性和力学强度[5,6].超支化聚合物通常具有椭球形的分子结构和良好的溶(本文来源于《高等学校化学学报》期刊2018年03期）
张伯平[6]（2017）在《高性能磺化聚酰亚胺质子交换膜材料的制备与性能研究》一文中研究指出质子交换膜燃料电池(PEMFC)可以直接将燃料的化学能转变为电能,是一种高效清洁的能源装置,被认为是具有革命意义的新一代能源动力系统。PEMFC的核心部件是质子交换膜(PEM),其各项性能将直接影响燃料电池的总体性能,开发低成本、高性能的质子交换膜对PEMFC的发展和广泛应用具有重要意义。磺化聚酰亚胺(SPIs)凭借其卓越的热稳定性、机械性能和燃料阻隔率,成为一种非常有发展前景的质子交换膜材料。然而,酰亚胺环的化学稳定性在燃料电池运行环境中并不理想,提升磺化聚酰亚胺质子交换膜的化学稳定性是该研究领域的热点。近年来,多种增强SPI化学稳定性的方法被报导,如改变化学结构、将膜进行交联,但这些方法在实际应用时仍存在一些问题,需进一步的改进。在本课题组近期的研究中发现,高支化结构可以有效的提升磺化聚合物质子交换膜的化学稳定性,而且可以在一定程度上增加膜材料的电导率。本论文在课题组近期研究成果的指导下,针对磺化聚酰亚胺质子交换膜发展中存在的问题,制备了多种磺化聚酰亚胺质子交换膜,并对它们的各项性能进行了研究,具体研究内容与结果如下:1)以商业化的单体为原料,制备了四类不同结构、不同支化度的磺化聚酰亚胺质子交换膜,研究了非磺化二氨单体和支化结构对质子交换膜的各项性能的影响。结果表明,支化结构的引入可以增强膜的氧化稳定,增强程度与聚酰亚胺本身的化学结构有关;在刚性较强的主链结构中,引入支化结构对膜的电导率有明显提升;但支化结构的引入对膜的机械性能是不利的。2)针对支化磺化聚酰亚胺质子交换膜机械性能下降的问题,本论文又设计制备出含支化结构的交联磺化聚酰亚胺质子交换膜。通过在主链引入高支化结构可以弥补交联型磺化聚酰亚胺质子交换膜电学性能差的问题,并进一步增强膜的化学稳定性,还同时使膜材料具备优秀的机械性能。更重要的是,在电池测试中,这种膜材料展示出优异的功率密度,其功率密度最高值比直接交联型膜提高了24%。本工作将为制备高电学性能交联型质子交换膜材料提出一种新的思路。3)交联型磺化聚酰亚胺不能溶解,给成型加工造成困难,针对这一问题,本论文又设计并合成了一种侧链含有甲氧基硅烷的磺化聚酰亚胺,制备成薄膜后,膜可溶解并可多次溶解并重复制备薄膜;并最终在酸化时同时发生交联反应。结果表明,使用这种方式制备的薄膜,其化学稳定性大幅提高且电导率下降较低,同时其甲醇阻隔率也有明显提升。在直接甲醇燃料电池测试中,用这种方法制备的薄膜功率密度仅少量下降,且远高于商业化Nafion 212膜。(本文来源于《深圳大学》期刊2017-06-30）
黄小东[7]（2017）在《磺化聚酰亚胺膜在全钒液流电池中的应用及稳定性研究》一文中研究指出全钒氧化还原液流电池(VRFB)是一种新型绿色二次电池,具有容量可调、可深度充放电、效率高、操作维护简单、使用寿命长、成本低廉等优点。隔膜是VRFB的叁大组件之一,起分隔正负极电解液以防止电池自放电、让质子透过以导通整个回路的作用。理想的VRFB隔膜应该具有质子传导率及化学/电化学稳定性高、钒渗透及价格低等特点。目前广泛使用的VRFB隔膜是全氟磺酸膜如美国杜邦公司生产的Nafion系列膜,其质子电导率及化学/电化学稳定性均较高,但钒渗透及价格均过高。因此,必须研发新型隔膜,使之满足在VRFB大规模产业化推广应用中的迫切需求。在众多的面向VRFB应用的新型隔膜研发中,合成并制备非氟高分子膜是一个重要的研究方向。与Nafion膜相比,非氟高分子膜通常具有钒渗透低、价格低的优势。然而,非氟高分子膜的稳定性问题是制约其在VRFB中长期使用的瓶颈。因此,迫切需要进行非氟高分子膜在VRFB中的降解机理研究,以阐明导致此类膜稳定性下降的根本原因。本文以磺化聚酰亚胺(SPI)膜为非氟高分子膜代表,通过原位和离线测试方法研究其在VRFB中的降解机理。对SPI膜及其低聚物在降解前后的形貌、结构、机械性能、理化特性等进行表征。光学照片和SEM图像结果显示,经过原位降解的SPI膜比经过离线降解显示出更严重的表面形貌破坏。经不同浸泡液浸泡后,SPI膜的机械性能和黏均分子量均不同程度地下降,且H+和V(V)均起到加速降解的作用。FTIR结果表明SPI膜上的磺酸基团在VRFB应用中未被降解,1H-NMR谱证实降解后的SPI膜发生了聚合物分子链断裂和酰亚胺环水解。XPS谱显示SPI的水解产物–NH2基团被氧化。基于所有实验研究结果,提出了SPI膜在VRFB中可能的两步降解机理,即水解和氧化步骤。为增加SPI膜的稳定性,制备了一系列磺化度从30%变化至70%的磺化聚酰亚胺/壳聚糖(SPI/CS)复合膜,并研究了它们的的VRFB性能。膜的结构和形貌通过ATR-FTIR和AFM表征,膜的理化性质被分别测试。研究结果显示,SPI30/CS膜具有最低的质子传导率和低到可忽略的钒渗透率。使用SPI30/CS膜的VRFB在10 m A cm~(-2)电流密度下性能较稳定,而在20、30 m A cm~(-2)及更高电流密度下均不能正常充放电,因SPI30/CS膜的质子传导率太低。尽管SPI70/CS膜的质子传导率最高(4.88×10~(-2) S cm-1),但是,使用SPI70/CS膜的VRFB在20~80 m A cm~(-2)电流密度下却具有最低的库伦效率,因为膜的钒渗透率亦最高(10.47×10-7 cm2min-1)。将SPI40/CS膜在50 m A cm~(-2)电流密度下进行了100个充放电循环,显示出较稳定的库伦效率(99.3%)和能量效率(70.5%)。综合考虑它们较高的质子选择性、较好的化学稳定性以及优异的VRFB性能,SPI40/CS及SPI50/CS膜均为面向VRFB应用的潜在选择。(本文来源于《西南科技大学》期刊2017-04-04）
蒋敏[8]（2017）在《磺化聚酰亚胺取向纳米纤维复合质子交换膜研究》一文中研究指出质子交换膜作为燃料电池中的关键材料,扮演着极其重要的角色。目前,众多研究着眼于开发高性能的磺化聚合物(Sulfonated Polymers,SPs)来代替商业化的Nafion膜,制备复合膜是一种常见的方法。许多研究均表明,由静电纺丝法制备的纳米纤维可解决膜的尺寸稳定性,近年来的研究还发现,以SPs纳米纤维作为增强相,可利用纺丝过程中纤维中形成的快速质子传输通道来提升复合膜的质子电导率。然而,前人的研究多集中于无纺纳米纤维膜复合质子交换膜。近几年来,虽然取向纳米纤维(aligned nanofibers,ANFs)掺杂质子交换膜也有报道,但均集中于沿膜的平面方向,对于ANFs沿膜垂直方向的掺杂作用还未见报道。众所周知,垂直膜方向的质子传导比平面方向的质子传导更具实际意义,因此,研究SPs ANFs对于垂直方向的质子传导的影响十分重要。基于此,本文以电纺五元环磺化聚酰亚胺(Sulfonated polyimides,SPI)ANFs为掺杂相,Nafion或六元环SPI为基质制备了复合膜,对复合膜的结构及性能进行表征,研究内容及结果如下:(1)以4,4'-(六氟亚异丙基)邻苯二甲酸酐(6FDA)为二元酸酐,4,4'-双氨基联苯胺-2,2'-二磺酸(BDSA)及2,2'-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷(HFBAPP)为二胺单体,经高温一步法制备了五元环SPI。采用红外及核磁测试确定了其分子结构;磺化度70%时溶液浇铸膜的质子电导率可达0.0889 S/cm(90℃98%RH);TEM表征其离子团簇平均大小为10.54 nm;机械性能测试发现其拉伸强度可达61 MPa。(2)选取上述制备的五元环SPI为电纺丝前驱体,结合改进接收装置制备出了直径在100~120 nm的平面ANFs,并经处理得到了垂直ANFs,然后与Nafion进行复合制备了复合膜。研究发现:平面ANFs复合膜(30wt%)沿取向方向上的电导率提高到0.248 S/cm,且随ANFs直径的减小或含量的增加而逐渐增大,最大可达0.26 S/cm(50 wt%);而50 wt%的垂直ANFs掺杂时沿取向方向最大可达0.206 S/cm。ANFs的掺杂提升了复合膜的机械性能及尺寸稳定性。(3)鉴于前述五元环SPI耐水解性不佳,通过提升分子链柔性及将磺酸基引入非氨基连接的苯环来设计了一种以1,4,5,8-萘四甲酸二酐(NTDA)为二元酸酐,4,4-二(4-氨基苯氧基)-3,3二磺酸(BAPBDS)和4,4'-二氨基二苯醚(ODA)为二胺单体的六元环SPI。以该SPI作为基质,制备了一种五元环SPI ANFs掺杂的复合膜。相比于(2)中Nafion复合膜,ANFs与该六元环SPI具有更好的相容性。含50 wt%平面ANFs的复合膜(NTDA/6FDA-PANFs-50)沿纤维取向方向电导率在90℃98%RH时可达0.3 S/cm;对于50 wt%垂直ANFs掺杂的复合膜(NTDA/6FDA-VANFs-50)来说,在90℃98%RH沿其取向方向的电导率为0.189 S/cm,高于纯SPI膜。其耐水解性试验表明,相比于(2)中纯五元环SPI膜,五元/六元环复合膜的耐水解性能大大提高。(本文来源于《武汉理工大学》期刊2017-04-01）
高侨,黄英,秦秀兰,张信[9]（2016）在《介孔二氧化硅/磺化聚酰亚胺复合质子膜的制备与性能（英文）》一文中研究指出质子交换膜是质子交换膜燃料电池(PEMFC)中的核心部件之一。传统的Nafion膜存在着价格昂贵,高温下质子电导率急剧下降,甲醇渗透率较高等缺点。有机-无机杂化质子交换膜由于兼具有机物膜韧性好,无机物热稳定性和化学稳定性好等优点,成为近些年来研究的热点。本文选用具有优异热稳定性和化学性能,机械强度高的磺化聚酰亚胺(SPI)作为构筑质子交换膜的基底材料,通过原位自组装方法,合成了含有模板剂二氧化硅溶胶,并将其与磺化聚酰亚胺溶液共混铺膜,再通过溶剂萃取除去模板剂直接在膜中原位形成介孔二氧化硅结构,成功制备了一系列不同SiO_2含量的有机-无机杂化新型质子交换膜。研究发现,SiO_2粒子能够均匀的分散在基体之中,提高了复合膜的综合性能。与纯磺化聚酰亚胺膜相比,SiO_2无机粒子复合膜有着更高的热稳定性和吸水率,更高的质子传导率,SPI-30-SiO_2膜在75℃达到0.191S/cm,甲醇渗透率为3.44×10-6cm2/s,低于Nafion117(8.39×10-6cm2/s),但离子交换能力会随着SiO_2粒子含量的增加而降低。(本文来源于《2016中国国际粘接技术大会论文集》期刊2016-10-16）
乐舟莹,蔡洋奔,徐世爱[10]（2016）在《离子交联磺化聚(酰亚胺-苯并咪唑)质子交换膜的制备及性能》一文中研究指出通过高温溶液缩聚法,将1,4,5,8-萘四甲酸二酐与6,6’-二[2-(4-氨基苯)苯并咪唑]、3,3’-二(4-苯磺酸)-联苯胺反应,得到一系列相对分子质量较高的磺化聚(酰亚胺-苯并咪唑)。将聚合物制备成薄膜,苯并咪唑单元的引入使得磺化聚酰亚胺质子交换膜中形成了咪唑-磺酸之间的酸碱离子交联结构,提高了膜的力学强度、尺寸稳定性、氧化及水解稳定性。质子电导率测试结果表明,薄膜的质子电导率为0.19 S/cm,高于同等测试条件下Nafion115膜的质子电导率(0.13S/cm)。(本文来源于《华东理工大学学报(自然科学版)》期刊2016年04期）
磺化聚酰亚胺论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
以磺化聚酰亚胺(SPI)作为离子聚合物金属复合材料(IPMC)的基体材料,通过化学沉积法制备新型IPMC,并对材料的性能进行了测试。扫描电子显微镜显示金属铂和银成功涂镀到SPI基材上,镀层厚度为12μm;并对以SPI和Nafion膜为基材制备的IPMC材料的含水量、表面电阻和电制动性能进行测试。实验结果显示,与传统的Nafion为基材的IPMC材料相比,以SPI为基材的新型IPMC材料的含水量明显高于Nafion基材制备的IPMC,并且电致动性能更好,产生的尖端位移远远高于Nafion基材制备的IPMC,并且灵敏度更高。这些性能显示磺化聚酰亚胺有望替代Nafion膜作为电活性聚合物的基体材料。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
磺化聚酰亚胺论文参考文献
[1].杨攀.含氟支化磺化聚酰亚胺膜的制备及应用研究[D].西南科技大学.2019
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[3].王列.全钒液流电池用磺化聚酰亚胺离子交换膜的研究[D].深圳大学.2018
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[6].张伯平.高性能磺化聚酰亚胺质子交换膜材料的制备与性能研究[D].深圳大学.2017
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[8].蒋敏.磺化聚酰亚胺取向纳米纤维复合质子交换膜研究[D].武汉理工大学.2017
[9].高侨,黄英,秦秀兰,张信.介孔二氧化硅/磺化聚酰亚胺复合质子膜的制备与性能（英文）[C].2016中国国际粘接技术大会论文集.2016
[10].乐舟莹,蔡洋奔,徐世爱.离子交联磺化聚(酰亚胺-苯并咪唑)质子交换膜的制备及性能[J].华东理工大学学报(自然科学版).2016
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