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一种高聚物梯度复合材料的制备及性能表征

北京化工大学学报（自然科学版） 2005年第1期32卷 90-93页

作者：斯颖冯少广熊军孟庆云北京化工大学理学院北京100029

文中讨论了在非自然环境中制备PMMA/α 羟基乙基二茂铁梯度复合材料的方法。过氧化二苯甲酰为引发剂 ,α 羟基乙基二茂铁为添加物可明显地降低聚合温度和缩短聚合时间 ,实现MMA在室温下聚合。相对分子质量的测试表明 ,样品沿着外场方向... 详细信息

文中讨论了在非自然环境中制备PMMA/α 羟基乙基二茂铁梯度复合材料的方法。过氧化二苯甲酰为引发剂 ,α 羟基乙基二茂铁为添加物可明显地降低聚合温度和缩短聚合时间 ,实现MMA在室温下聚合。相对分子质量的测试表明 ,样品沿着外场方向呈现相对分子质量梯度分布 ;样品的机械性能测试表明 ,在非自然环境中制备的梯度高聚物样品的力学性能有所下降 ;折射率测量表明。

关键词：非自然环境梯度材料甲基丙烯酸甲酯(MMA) α-羟基乙基二茂铁自由基聚合

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原位聚合酸碱共混质子交换膜的制备及性质

清华大学学报（自然科学版） 2009年第9期5卷 1557-1560页

作者：冯少广尚玉明谢晓峰李雷徐景明清华大学核能与新能源技术研究院北京100084

为了降低磺化聚醚醚酮（SPEEK）的溶胀性和甲醇渗透性，采用原位聚合的方法，将具有良好溶解性的聚苯并咪唑（PBI）中间体-聚甲亚胺（PAM）预聚物加入到SPEEK基体中，在一定条件下原位反应使PAM相对分子质量增加，通过氧化得到SPEEK／PB... 详细信息

为了降低磺化聚醚醚酮（SPEEK）的溶胀性和甲醇渗透性，采用原位聚合的方法，将具有良好溶解性的聚苯并咪唑（PBI）中间体-聚甲亚胺（PAM）预聚物加入到SPEEK基体中，在一定条件下原位反应使PAM相对分子质量增加，通过氧化得到SPEEK／PBI酸碱共混膜。研究发现：PBI的引入有效地降低膜的溶胀性和甲醇渗透性。随着PBI含量的增加，质子电导率逐渐降低，当PBI含量为5％时，共混膜70℃时电导率可以达到205mS／cm，与该温度下Nafion117（200mS／cm）相当。当PBI含量在9％～10％范围内，共混膜具有相对较好的综合性能。

关键词：燃料电池质子交换膜磺化聚醚醚酮(SPEEK) 聚苯并咪唑(PBI) 共混

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用于直接甲醇燃料电池的交联型SPEEK/SiO_2杂化质子交换膜

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清华大学学报（自然科学版） 2010年第6期50卷 900-904页

作者：李雷尚玉明冯少广王迎姿蒋金芝谢晓峰清华大学核能与新能源技术研究院北京100084 中南大学化学化工学院长沙410083 北京化工大学材料科学与工程学院北京100029

为提高用于直接甲醇燃料电池的质子交换膜的尺寸稳定性,制得交联型杂化膜。通过将磺化聚醚醚酮(SPEEK)还原改性,并与异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷反应,制得杂化前躯体,再与正硅酸乙酯(TEOS)与TEOS共水解缩合制得不同SiO2质量分数的交联... 详细信息

为提高用于直接甲醇燃料电池的质子交换膜的尺寸稳定性,制得交联型杂化膜。通过将磺化聚醚醚酮(SPEEK)还原改性,并与异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷反应,制得杂化前躯体,再与正硅酸乙酯(TEOS)与TEOS共水解缩合制得不同SiO2质量分数的交联型杂化膜。实验表明:杂化膜中颗粒粒径很小,分布均匀。膜的尺寸稳定性随SiO2质量分数的增大而增强。而甲醇渗透则随着膜中SiO2质量分数的增大呈下降趋势,且远低于未经共水解杂化的磺化聚醚醚酮膜的甲醇渗透。在质子传导方面,相同温度下,质子传导率随着膜中SiO2质量分数增大而降低,并都接近Nafion膜的质子传导率。

关键词：质子交换膜直接甲醇燃料电池(DMFC) 杂化尺寸稳定性

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跨海大桥钢结构用环氧粉末批次质量控制研究

世界桥梁 2020年第4期48卷 70-74页

作者：冯少广吴方钰中国石油管道科技研究中心河北廊坊065000 浙江大学建筑工程学院浙江杭州310058

针对跨海大桥钢结构防腐涂层性能评价周期长的问题,提出基于差示扫描量热法(DSC)、热重法(TGA)和红外光谱分析(FTIR)的快速测试技术,3种技术可分别使用也可组合使用,实现各批次环氧粉末一致性的快速判定。采用这3种技术分别对5种环氧粉... 详细信息

针对跨海大桥钢结构防腐涂层性能评价周期长的问题,提出基于差示扫描量热法(DSC)、热重法(TGA)和红外光谱分析(FTIR)的快速测试技术,3种技术可分别使用也可组合使用,实现各批次环氧粉末一致性的快速判定。采用这3种技术分别对5种环氧粉末产品随机抽取5个批次样品进行对比测试,得到产品的反应放热量、玻璃化温度、分解模式、填料含量及红外光谱等数据并分析。结果表明:针对环氧粉末各批次质量一致性判定,采用DSC分析时,应满足环氧粉末放热量变化不超过±5J/g且玻璃化温度变化不超过±5℃;采用TGA测试时,应满足树脂分解模式相同且填料含量变化不超过5%;采用FTIR测试时,特征峰的位置和峰强应与基础图谱相符合。舟山港主通道工程采用推荐的DSC和FTIR测试技术,已完成11批次环氧粉末原材料质量的快速判定,为防腐涂层质量提供了保证。

关键词：跨海大桥钢结构环氧粉末防腐涂层差示扫描量热法热重法红外光谱分析质量控制

磺化聚醚醚酮(sPEEK)/SiO_2杂化质子交换膜的制备与表征

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清华大学学报（自然科学版） 2007年第12期47卷 2213-2215,2218页

作者：靳豪谢晓峰尚玉明冯少广吕亚非清华大学核能与新能源技术研究院北京100084 北京化工大学材料科学与工程学院北京100029

为提高磺化聚醚醚酮(sPEEK)质子交换膜的耐甲醇渗透性能,用正硅酸乙酯为前驱体制得硅溶胶,在sPEEK中原位生成SiO2,制备了直接甲醇燃料电池用sPEEK/SiO2杂化质子交换膜材料,用核磁共振(1H-NMR)和Fourier红外光谱(FT-IR)表征了膜的化学结... 详细信息

为提高磺化聚醚醚酮(sPEEK)质子交换膜的耐甲醇渗透性能,用正硅酸乙酯为前驱体制得硅溶胶,在sPEEK中原位生成SiO2,制备了直接甲醇燃料电池用sPEEK/SiO2杂化质子交换膜材料,用核磁共振(1H-NMR)和Fourier红外光谱(FT-IR)表征了膜的化学结构,用扫描电子显微镜(SEM)观察了sPEEK与SiO2的复合形态,用交流阻抗仪和气相色谱仪分别测定了膜的质子传导率和甲醇渗透系数。实验结果表明,在质子传导率没有严重降低的同时,杂化膜的阻醇性得到了较好的改善。

关键词：磺化聚醚醚酮杂化材料直接甲醇燃料电池质子交换膜

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微孔聚四氟乙烯增强复合质子交换膜研究

化学进展 2009年第7期21卷 1611-1618页

作者：李雷尚玉明谢晓峰冯少广蒋金芝清华大学核能与新能源技术研究院北京100084 中南大学化学化工学院长沙410083

质子交换膜燃料电池(PEMFC)由于具有能量转化率高、环保等特点而受到广泛关注。作为质子交换膜燃料电池核心组件之一的关键材料质子交换膜(PEM)成为燃料电池研究的热点。聚四氟乙烯(PTFE)微孔膜由于具有高的化学和尺寸稳定性,被用来作... 详细信息

质子交换膜燃料电池(PEMFC)由于具有能量转化率高、环保等特点而受到广泛关注。作为质子交换膜燃料电池核心组件之一的关键材料质子交换膜(PEM)成为燃料电池研究的热点。聚四氟乙烯(PTFE)微孔膜由于具有高的化学和尺寸稳定性,被用来作为复合质子交换膜的增强基底。本文对当前微孔PTFE增强复合质子交换膜的研究进展进行了综述,介绍了微孔PTFE与全氟类离子树脂、部分含氟类离子树脂和非氟类离子树脂等的复合情况,着重说明各种复合增强的类型和方式,并比较了复合改性前后各种膜的物性特点,最后展望了微孔PTFE复合增强膜的未来研究趋势。

关键词：聚四氟乙烯微孔膜增强质子交换膜燃料电池

磺化聚醚醚酮／磷酸锆复合质子交换膜的制备及性能

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中南大学学报（自然科学版） 2008年第6期39卷 1139-1143页

作者：陈燕谢晓峰尚玉明靳豪冯少广胡国荣中南大学冶金科学与工程学院湖南长沙410083 清华大学核能与新能源技术研究院北京100084

采用溶胶?凝胶法原位生成磷酸锆,制备磺化聚醚醚酮/磷酸锆复合质子交换膜。采用扫描电镜观察复合膜的断面形貌;采用热重分析仪研究复合膜的热稳定性;采用气相色谱测量并计算了复合膜的阻醇性;采用交流阻抗法测量复合膜的质子传导率;同... 详细信息

采用溶胶?凝胶法原位生成磷酸锆,制备磺化聚醚醚酮/磷酸锆复合质子交换膜。采用扫描电镜观察复合膜的断面形貌;采用热重分析仪研究复合膜的热稳定性;采用气相色谱测量并计算了复合膜的阻醇性;采用交流阻抗法测量复合膜的质子传导率;同时还研究复合膜的吸水率、尺寸稳定性。研究结果表明:复合膜中磷酸锆呈无定形状态,与有机基体结合紧密;随着磷酸锆含量的增加,复合膜的热稳定性、尺寸稳定性和阻醇性能提高,吸水率降低,当磷酸锆含量(质量分数)为30%时,复合膜的甲醇渗透系数比磺化聚醚醚酮(sPEEK)膜降低47.5%;在100%相对湿度下,复合膜的稳定温度随磷酸锆的含量增加而升高,含磷酸锆20%以上的复合膜在80℃时仍稳定;质子传导率在低温下略有降低,但随温度的升高,质子传导率有所增加,当温度为80℃时,质子传导率与Nafion115膜的传导率相当。

关键词：磺化聚醚醚酮磷酸锆复合膜直接甲醇燃料电池

磺化嵌段型共聚物在质子交换膜燃料电池中的应用

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化学进展 2008年第1期20卷 117-125页

作者：冯少广谢晓峰尚玉明靳豪徐景明周其凤清华大学核能与新能源技术研究院北京100084 北京大学化学与分子工程学院北京100871

燃料电池是以碳氢化合物为燃料的一种新型、清洁的发电装置,而其中的质子交换膜燃料电池由于具有可快速启动的优点可应用于机动车等领域。所用的质子交换膜需要具有高的质子传导性、低的甲醇/水渗透性、好的机械和热稳定性以及合适的价... 详细信息

燃料电池是以碳氢化合物为燃料的一种新型、清洁的发电装置,而其中的质子交换膜燃料电池由于具有可快速启动的优点可应用于机动车等领域。所用的质子交换膜需要具有高的质子传导性、低的甲醇/水渗透性、好的机械和热稳定性以及合适的价格等特点,但目前已经工业化的Nafion膜并未能全部满足上述要求。为了解决这些问题,目前已经开发了多种新的质子交换膜。本文对其中的磺化嵌段型聚醚砜、磺化嵌段型聚酰亚胺和苯乙烯基嵌段共聚物在质子交换膜燃料电池中的应用进行了综述,并与Nafion膜和相应的无规共聚物的性能进行了比较。最后展望了嵌段共聚物在质子交换膜领域的发展趋势。

关键词：燃料电池质子交换膜燃料电池磺化嵌段共聚物

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纳米气凝胶与常用管道保温材料的性能对比

油气储运 2015年第1期34卷 77-80页

作者：张鑫王毓薇白志鸿张明杜娟冯少广刘国豪张巍中国石油管道科技研究中心油气管道输送安全国家工程实验室河北廊坊065000 中国石油天然气管道局河北廊坊065000 中国石油天然气管道局技术服务事业部河北廊坊065000

介绍了管道结露的原因和纳米气凝胶的特点,给出使用纳米气凝胶进行管道保温的方案,并与使用常用保温材料的方案进行对比。应用有限元分析软件,建立管道二维轴对称几何模型,模拟不同保温方案下管道的温度场分布。将管道简化为一维模型,... 详细信息

介绍了管道结露的原因和纳米气凝胶的特点,给出使用纳米气凝胶进行管道保温的方案,并与使用常用保温材料的方案进行对比。应用有限元分析软件,建立管道二维轴对称几何模型,模拟不同保温方案下管道的温度场分布。将管道简化为一维模型,计算各个保温方案下的管道外壁温度。在不同环境条件下,纳米气凝胶、保温橡塑、聚氨酯发泡保温材料3种保温方案的对比结果表明:达到同样保温效果时,纳米气凝胶所需的厚度最小。3种保温材料的施工性能和经济性对比结果表明:纳米气凝胶保温毛毡易于施工,省时省力,寿命长,但造价较高。采用纳米气凝胶保温方式,可以有效解决管道结露问题,节约冷量,保障管道的长期安全运行。

关键词：纳米气凝胶管道结露管道保温有限元分析