辛建华, 阴 强, 刘咏宇, 甘丽华, 袁俊春, 谢阳志

(东华理工大学化学生物与材料学院,江西抚州 344000)

Fenton试剂 pH值对碳纳米管及其增强酚醛树脂/石墨复合材料性能的影响

辛建华, 阴 强＊, 刘咏宇, 甘丽华, 袁俊春, 谢阳志

(东华理工大学化学生物与材料学院,江西抚州 344000)

以经过 Fenton/UV处理的碳纳米管作为增强体,酚醛树脂/石墨作为基体,通过热模压成型得到一种质子交换膜燃料电池双极板材料。研究了 Fenton试剂预处理前 pH值对碳纳米管及其增强的复合材料性能的影响。用红外光谱分析碳纳米管表面官能团的变化,用 X射线衍射(XRD)对碳纳米管进行物相分析。结果表明,pH值为 3时,碳纳米管表面引入大量的羟基以及少量的羧基;复合材料的性能(抗弯强度以及导电率)随着 pH值的增加呈先增加后减小的趋势;pH为 3时,复合材料性能最佳,其抗弯强度和导电率分别为 67.3 MPa和 175.6 s/cm。

碳纳米管;pH;抗弯强度;电导率

双极板是质子交换膜燃料电池的重要组成部分,寻找性能优良且成本低廉的双极板新材料是燃料电池产业化技术研究中的重要课题 (He et al.,2010,Kim et al.,2010)。目前为止只有树脂 /石墨复合双极板技术得到实际应用,其复合改进面临的主要矛盾是高导电导热性需要高石墨含量;高气密性与机械强度又要求高树脂含量,但高树脂含量导致材料的硬度上升,表面接触不良 (Sgl Carbon,2002)。

碳纳米管(CNTs)具有优异的电学性能和力学性能(Kakati et al.,2009),可以作为增强体来增强酚醛树脂/石墨复合材料。而 CNTs在复合材料的应用取决于 CNTs与基体之间的结合 (L I U et al.,2005),因此需要对其进行表面处理。……