浦鸿汀
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侯继斅
,
杨正龙
功能材料
采用溶胶-凝胶法制备了杂多酸掺杂聚酰亚胺/二氧化硅(PI/SiO2)复合质子交换膜,研究了其质子导电性能、保水能力和抗化学氧化性能.结果表明,该干态复合膜的室温质子电导率为10-7S/cm,中温环境(100～200℃)下的电导率可达10-5S/cm以上,随着温度和杂多酸含量的升高,其质子电导率相应升高;对膜保水性能的研究表明,SiO2和杂多酸的加入能有效提高中温条件下复合膜的保水率,少量水的参与有可能进一步提高膜的质子电导率;对膜抗氧化性的研究表明,复合膜的抗氧化能力随二氧化硅含量的增加而增加,而随杂多酸含量的增加而降低,与纯聚合物相比,该复合膜的抗氧化能力略有下降.
关键词:
有机-无机复合
,
质子交换膜
,
聚酰亚胺
,
质子电导率
,
保水能力
,
抗氧化性
浦鸿汀
,
侯继斅
功能材料
研究了磷钨酸(PWA)掺杂聚乙烯醇(PVA)/纳米二氧化硅(nano-SiO2)复合质子导电材料的甲醇渗透性能和质子导电性能.研究结果表明,有机-无机纳米复合膜的甲醇阻隔性能随着SiO2的加入而提高,随着PWA的加入而降低,复合膜和PVA的甲醇渗透率随甲醇浓度的增大而降低.随着温度的升高复合膜的质子导电率也相应增加,复合膜的常温质子导电率可达10-5S·cm-1.质子导电率与温度的关系不符合Arrhenius关系,可用WLF方程或VTF方程来拟合,这种复合膜的质子输送过程主要与聚合物链运动有关.纳米SiO2的加入有利于提高复合膜在较高温度时的水保留能力,70℃时复合膜的吸水率是纯PVA吸水率的4倍,使得复合膜可以在较高温度下使用.
关键词:
有机-无机纳米复合
,
聚乙烯醇
,
甲醇渗透率
,
质子电导率
,
保水能力
