磺化聚苯乙烯/聚(5-乙烯基四氮唑)共混质子交换膜的制备及其热稳定性和电导率
2012-01-08王海洋李金焕王瑞海刘道辉吕兆萍
化学研究 2012年3期
关键词:振动
王海洋,李金焕,王瑞海,刘道辉,吕兆萍
(南京航空航天大学 材料科学与技术学院,江苏 南京210006)
磺化聚苯乙烯/聚(5-乙烯基四氮唑)共混质子交换膜的制备及其热稳定性和电导率
王海洋,李金焕,王瑞海,刘道辉,吕兆萍
(南京航空航天大学 材料科学与技术学院,江苏 南京210006)
分别制备了腈基转化率为85%的聚(5-乙烯基四氮唑)(简记为PVTra)和磺化度为72%的磺化聚苯乙烯(简记为SPS);将二者以不同的比例共混制备成质子交换膜;利用傅立叶变换红外光谱、热重分析、差示扫描等研究了薄膜的结构和热稳定性,并采用电化学工作站测定了其电导率.结果表明,共混薄膜的玻璃化转变温度为150℃左右,热分解温度为200℃左右;当薄膜的磺酸根与四唑环的物质的量之比为2∶1时,其在100℃和120℃下的电导率分别达1.23×10-2S/cm和4.40×10-2S/cm.
聚(5-乙烯基四氮唑);磺化聚苯乙烯;共混;质子交换膜;制备;热稳定性;电导率
质子交换膜燃料电池(PEMFC)由于具有功率密度高、能量转换效率高、低温启动和无污染等优点,是目前最有希望应用于便携式电源、小型固定发电站、电动汽车等的动力电源[1].质子交换膜(PEM)是PEMFC的心脏部分,它的性能对整个PEMFC的运行起着至关重要的作用,它不仅要传导质子,分隔燃料和氧化剂,还要作为催化剂的支撑体[2].目前应用最为广泛的是美国杜邦公司的Nafion质子交换膜,它在低温保湿的条件下具有较高的电导率,但是对温度和含水量要求较高,工作温度仅限于70~90℃,超过此温度后其含水量急剧降低,导电性……
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