检索结果-南通市图书馆

作者：谭威哈尔滨师范大学

学位级别：硕士

燃料电池是一种新型且高效的绿色清洁能源技术,可缓解当今社会所面临的能源和环境问题。而质子交换膜燃料电池是一种重要的燃料电池类型,质子交换膜是其关键组件之一,能起到传导质子、隔绝电子和阴阳两极的反应物的作用,因此,开发高质... 详细信息

燃料电池是一种新型且高效的绿色清洁能源技术,可缓解当今社会所面临的能源和环境问题。而质子交换膜燃料电池是一种重要的燃料电池类型,质子交换膜是其关键组件之一,能起到传导质子、隔绝电子和阴阳两极的反应物的作用,因此,开发高质子电导率的质子交换膜具有重要意义。本文将有利于质子传导的客体分子负载或嫁接到MOF、COF孔隙中或框架上,通过客体分子的性质,达到提高质子电导率的目的。利用水热法及简单的溶剂浸渍法合成了金属有机骨架MOF-1、CFSOH@MOF-1和HSO@MOF-1复合材料,通过这三种材料的质子传导性能对比发现,CFSOH@MOF-1复合材料的最高电导率是MOF-1的16倍。紧接着,又以CS为基底材料,以CFSOH@MOF-1作为填料制备复合膜。由于CS有较多胺基基团,而CFSOH@MOF-1内部存在磺酸基团,两者可形成酸碱对,能有效地提高质子传导能力,结果发现,15%CFSOH@MOF-1/CS在76%RH和328 K时显示出最高的质子电导率,为1.01×10 S cm,是CS的2倍。首先利用溶剂热法合成COF1,利用原位合成的方法合成类似于离子液体的阴阳离子样品ILs@COF1-SOH,通过交流阻抗测试发现F-COF1-SOH比P-COF1-SOH和S-COF1-SOH具有更好的质子传导性能,比COF1要高18倍(3.5×10 S cm)。再与PVA/PAMPS基底膜进行不同含量的掺杂,得到一系列的复合膜,而15%wt复合膜在低湿度下(23%RH和34%RH)的质子传导性能均高于PVA/PAMPS膜,其中F-COF1-SOH@PVA/PAMPS的质子性能最好,是因为F的电负性高,能有效地构建氢键网络,从而实现质子传输。利用溶剂热反应,将1,3,5-三甲酰基间苯三酚(Tp)和三氨基胍硝酸盐(T-Cl)通过希夫碱缩合反应制备TT-Cl,并通过原位合成法将POCl嫁接到TT-Cl骨架上得到了四种比例的HPO@TT-Cl复合材料。在76%RH和338 K时,HPO@TT-Cl-3存在最大的质子电导率(3.04×10 S cm),比TT-Cl(2.79×10 S cm)高出3个数量级。最令人惊奇的是,HPO@TT-Cl-3在无水条件下也有一定的质子电导率,即使电导率不高(～10 S cm),但此质子导体在未来有望于应用于无水条件下的质子交换膜。

关键词：质子传导能力金属有机框架材料共价有机框架材料聚合膜

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直接甲醇燃料电池用质子交换膜研究进展

引用

膜科学与技术 2005年第4期25卷 51-55页

作者：任素贞梁振兴辛勤孙公权杨学锋大连理工大学等离子体物理化学实验室大连116024 中国科学院大连化学物理研究所直接醇类燃料电池实验室大连116023

目前,全氟磺酸系列膜(如Nafion系列膜)在直接甲醇燃料电池(DMFC)中得到较为广泛的应用,但其成本较高;阻醇性能差;在膜内水含量较低或温度高于100℃又无水补充时,电导率会明显下降,不利于高温(>100℃)DMFC运行.因此,专家学者们正在研究... 详细信息

目前,全氟磺酸系列膜(如Nafion系列膜)在直接甲醇燃料电池(DMFC)中得到较为广泛的应用,但其成本较高;阻醇性能差;在膜内水含量较低或温度高于100℃又无水补充时,电导率会明显下降,不利于高温(>100℃)DMFC运行.因此,专家学者们正在研究、开发阻醇的廉价的质子交换膜.对近两三年各国研究的应用于DMFC中的阻醇的廉价的质子交换膜进行简要介绍和性能比较.

关键词：直接甲醇燃料电池质子交换膜质子传导能力甲醇渗透率

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