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高等学校化学学报 2019年第5期40卷 1051-1057页

作者：朱雨昕 HARAGIRIMANA Alphonse 陆瑶 BUREGEYA Ingabire Providence 宁聪李娜胡朝霞陈守文南京理工大学环境与生物工程学院南京210094

制备了基于磺化聚芳醚砜(SPAES)及聚醚砜(PES)的填充型复合质子交换膜,研究了其吸水率、尺寸变化、热-机械特性、质子电导率、甲醇透过性及稳定性等性能.通过浸入沉淀相转化法,采用磺化度分别为30%(S30),40%(S40)及50%(S50)的SPAES与PE... 详细信息

制备了基于磺化聚芳醚砜(SPAES)及聚醚砜(PES)的填充型复合质子交换膜,研究了其吸水率、尺寸变化、热-机械特性、质子电导率、甲醇透过性及稳定性等性能.通过浸入沉淀相转化法,采用磺化度分别为30%(S30),40%(S40)及50%(S50)的SPAES与PES制备了系列微孔型复合质子交换膜Sx-y(x为SPAES的磺化度,y为SPAES的质量分数);然后利用真空抽滤法在微孔中填充S50制备了相应的填充型复合质子交换膜Sx-y+F50.结果表明,由于微孔的引入及皮层结构的存在,Sx-y膜在低离子交换容量(IEC)条件下仍具有较高的电导率、优良的机械强度、优异的化学稳定性及较低的甲醇透过性.经S50填充后,Sx-y+F50膜的IEC及电导率明显提升,甲醇透过率大幅下降,但机械强度及化学稳定性未见劣化.其中S30-40+F50膜(IEC=0. 69 mmol/g)的综合性能最佳,其质子电导率在90℃水中达到50. 4 m S/cm;经140℃水处理24 h后失重率仅为8. 2%,质子电导率降低仅9%;经过芬顿试剂(3%H2O2,20 mg/L Fe SO4,80℃,1 h)处理后失重率仅为0. 66%;甲醇透过率仅为6. 8×10-8cm2/s.

关键词：燃料电池浸入沉淀相转化填充型微孔复合质子交换膜磺化聚芳醚砜聚醚砜质子电导率

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