苯乙烯系热塑弹性体阴离子交换膜的制备及性能研究

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:fc18597048
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
碱性阴离子交换膜燃料电池(AEMFCs)因具备燃料选择范围广、制造成本低和燃料渗透率低等优点,被认为是最具发展潜力的燃料电池之一。阴离子交换膜(AEMs)作为AEMFCs的核心组件,其性能优劣直接决定着AEMFCs未来的发展前景。性能优异的AEMs必须具备高离子电导率及良好的耐碱稳定性/尺寸稳定性,然而高离子电导率通常需要高离子交换容量(IEC),这往往会使膜具有较高的吸水率和溶胀度,严重时会造成AEMs的破裂。因此,如何获得兼具高离子电导率和优异尺寸稳定性的AEMs是目前所面临的难点之一。本论文针对这一问题设计并制备了几种综合性能良好的AEMs,主要研究内容如下:(1)首先采用活性阴离子聚合合成低分子量聚苯乙烯(hPS),并对其与聚(苯乙烯-b-(乙烯-co-丁烯)-b-苯乙烯)(SEBS)分别进行氯甲基化;之后将不同质量比的两者进行溶液共混后加入交联剂并采用溶液浇铸法制膜;最后通过非均相季铵化和碱化反应成功制得一系列SEBS/hPS复合型AEMs,并对其结构和性能进行了测试表征,以探究hPS含量对AEMs微相结构及性能的影响。结果表明,随着hPS含量的增加,AEMs中PS相的尺寸逐渐增加,使得离子传输通道得以拓宽,离子电导率随之增加,此外AEMs的吸水率、溶胀度、机械强度和耐碱稳定性也随之增加。(2)以线型聚(苯乙烯-b-丁二烯-b-苯乙烯)(SBS)为起始材料,利用常压催化加氢法制得相应的氢化SBS(HSBS),而后通过一系列功能化反应制得综合性能良好的线型HSBS基AEMs,并对其结构和性能进行了表征,主要探究晶体结构对AEMs机械性能和尺寸稳定性的影响。结果表明,由于晶体结构的引入,线型HSBS在80℃左右出现了结晶熔融峰,且其结晶度在18.4~21.7%,这使得基于HSBS的AEMs具有比SEBS基AEMs更为优异的机械性能和尺寸稳定性。此外,晶体结构能够显著提高AEMs的耐碱稳定性,而且其还可以通过影响AEMs的微相分离结构来改变离子传输性能。(3)以高分子量的星型SBS为起始材料,利用(2)中所述方法制得两种星型HSBS基AEMs,并对其结构和性能进行了表征,以探究星型支化结构对AEMs微相结构以及性能的影响。结果表明,由于星型HSBS的分子量较高,故星型HSBS基AEMs具有比线型HSBS基AEMs更为优异的机械性能和尺寸稳定性。此外,星型支化结构不仅能够为离子提供更加高效的传输通道,提高离子的传输效率,还可以显著提高AEMs的耐碱稳定性。
其他文献
儿童时期是人生的重要阶段。联合国《儿童权利公约》中将儿童定义为年龄不大于18周岁的人。文章的研究对象主要为2.5~6岁儿童的绘画。这一时期的儿童靠表象和具体形象进行思
为评价清远市部分规模化猪场猪瘟(CSF)、猪繁殖与呼吸综合征(PRRS)、猪圆环病毒病(PCVD)和猪伪狂犬病(PR)疫苗免疫水平,从7家规模化猪场采集了322份血清样品,采用酶联免疫吸
现代化社会的不断发展,《电磁学与电动力学》作为一门重要的基础课程,其涉及应用物理学、电子学、材料物理学等多门专业,由于该门课程相比于其他的工科课程来说,在教学内容过
追踪"城乡一体化"形成的脉络发现,最早是用"统筹城乡发展"概念来表达城乡协调发展,党的十六大报告最早使用了"统筹城乡经济社会发展"的概念;十六届三中全会进一步总结概括了"五个统
在《轧机主要结构参数的统计分析》(之一)一文中,给出了初轧机与四辊中厚板轧机主要结构参数之间的统计关系,本文继续讨论现代冷、热带钢轧机主要结构参数之间的统计关系。
目的探讨高迁移率族蛋白(HMG) A2在结直肠癌组织中表达意义及与微卫星不稳定性(MSI)的关系。方法结直肠癌手术标本70例,采用免疫组化法检测微卫星不稳定四种相关蛋白MLH1、MS
设计制造了推力滚子轴承光干涉润滑油膜测试系统,以滚子与玻璃盘多点接触代替传统的球-盘单点接触方式,并采用多光束干涉技术对不同载荷下的线接触润滑油膜特性进行了初步测
根据市场需求,针对阻燃腈纶在生产过程中静电大,缠罗拉。采取原料中加平平加,使纤维吸湿均匀,提高纤维回湖率,以改善阻燃腈纶的可纺性。纺纱过程中,我们采用铬钼钢领,有效解决了阻燃
金融抑制是发展中国家所面临的重要约束,其可能给家户福利和生产活动带来损失。金融约束不仅来自于正规金融,也来自于非正规金融。利用区域转换模型,本文从两个方面论证了正
1“原研药”概述1.1“原研药”定义根据国家发改委规定,化合物专利过期(包括行政保护期结束)的专利药品和同类药品(未能申请中国专利保护,但在国内首次上市的药品)共同构成“原研制