顾爽
,
贺高红
,
吴雪梅
,
林畅
膜科学与技术
doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2005.05.019
由于当前所使用的质子交换膜材料存在成本高、无法高温操作和不够环保等缺点,开发新型的成本低、性能高的质子交换膜越来越引起人们的重视.对于新型质子交换膜的研制主要体现在两个方面,一个是对于全氟磺酸型膜的改进和增强,包括加入支撑材料或掺杂增强材料等方法;另一个是彻底抛开全氟树脂,开发新型的质子交换膜材料,其中包括直接磺化、直接聚合、接枝、掺杂等制备方法.简要评述了这些方法的优缺点和这些膜材料的性能,并附以实例说明.
关键词:
燃料电池
,
质子交换膜
,
制备
,
改性
荣倩
,
顾爽
,
贺高红
,
吴雪梅
,
胡正文
,
焉晓明
高分子材料科学与工程
利用4-乙烯吡啶(4-VP)碱性单体与磺化聚醚醚酮(SPEEK)共混,通过热聚合方法制备了SPEEK/P4VP酸碱复合质子交换膜,并考察了引发剂种类、用量和P4VP添加量对复合膜制备和性能的影响.质量分数为0.2%的偶氮二异丁腈较适宜作为引发剂制备复合膜;P4VP的添加使得复合膜的质子传导率和离子交换容量JEC(IEC=mmol SO3H/g dry membrane)略有下降,但复合膜的吸水率降低,抑制溶胀能力增强,且温度越高,抑制能力越为明显,此外复合膜的阻醇性能和拉伸屈服应力也有所提高,当4-VP的含量在50%(质量分数,下同)时,复合膜的甲醇渗透率与SPEEK和Nafion膜相比分别下降了70%和99%.
关键词:
磺化聚醚醚酮
,
4-乙烯基吡啶
,
直接甲醇燃料电池
,
质子交换膜
,
酸碱复合
吴雪梅
,
贺高红
,
顾爽
,
董春旭
,
姚平经
高分子材料科学与工程
化学交联是提高质子交换膜性能的一种有效方法.交联质子交换膜具有较低的水溶胀性、甲醇渗透性,以及较高的热、力学稳定性.使用化学交联法制备质子交换膜时,通常采用交联聚合物磺化法、磺化聚合物交联法和共混聚合物交联法等三种方法.采用不同方法交联时,交联活性点的选取各不相同,制备的交联质子交换膜性能也有差异.深入研究交联程度、离子交换容量、交联剂种类等不同制备条件对交联膜的微观结构及性能的影响,才能使交联质子交换膜的综合性能得到优化.
关键词:
化学交联
,
质子交换膜
,
燃料电池
,
聚合物改性
吴雪梅
,
贺高红
,
顾爽
,
胡正文
,
姚平经
功能材料
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.
关键词:
磺化聚芳醚砜酮
,
交联
,
荷电膜
,
微观结构
,
磺酰胺
吴雪梅
,
贺高红
,
顾爽
,
姚平经
高分子材料科学与工程
磺化是制备聚合物荷电膜材料的一种有效方法,磺化聚合物制备的荷电膜用做超滤膜、纳滤膜、反渗透膜、离子交换膜等显示出良好的选择性、离子传导性及抗污染能力.由于聚合物与有机小分子物质性能的显著差异,聚合物磺化可以采用聚合物基质磺化、小分子磺酸单体直接聚合或接枝、聚合物膜磺化等不同方法.除采用常规磺化剂,如硫酸、氯磺酸、三氧化硫等,还可以采用磺酸酯等温和磺化剂以及金属化路线进行磺化反应.反应后处理多采用水或有机溶剂沉淀法.
关键词:
磺化
,
荷电膜
,
聚合物改性
,
直接聚合
,
沉淀法
