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壳聚糖作为质子交换膜材料具有绿色环保、成本低以及阻醇性能好等优点,但是其质子传导率低的特性限制了其作为质子交换膜材料的应用。质子交换膜是燃料电池的核心组件,质子交换膜的性能决定了燃料电池的性能。本实验通过制备锐钛矿型二氧化钛包覆碳纳米管(TCNT)改性壳聚糖质子交换膜,目的是在膜内构建更多的质子传输通道,帮助质子传递。这里对碳纳米管改性的原因主要有两个:1)减少碳纳米管的团聚现象,帮助其在膜内分散;2)减少碳纳米管的直接接触,避免燃料电池工作时的短路现象。使用表面活性剂包覆法制备TCNT,并作为掺杂相以不同含量掺杂壳聚糖膜得到CS/TCNT复合膜。并对复合膜的结构与性能进行表征与测试。实验结果表明,CS/TCNT-5样品具有最佳的质子传导率,室温达到0.01357 Scm-1,高于纯CS膜的0.01046 Scm-1,说明5%的掺杂量构建的质子传输通道最合适。与此同时,该样品的阻醇性能相较于纯膜也有较大提升,甲醇渗透率达到1.16×10-6 cm2s-1,低于纯膜的2.75×10-6cm2s-1。综合得到膜的选择性,CS/TCNT-5样品的选择性达到1.67X104 Sscm-1。为进一步提升复合膜的质子传导率,充分利用TCNT构建的质子传输通道,向壳聚糖膜内掺入木质素磺酸钠(SLS),引入磺酸基作为质子传递过程中跳跃的位点。并测试复合膜的吸水率、氧化稳定性、质子传导率与甲醇渗透率等性能。实验结果表明,掺杂SLS的样品吸水率相较于CS/TCNT5复合膜有所上升,氧化稳定性略有下降,质子传导率提升明显,达到CS/TCNT-5/SLS-2样品室温下达到 0.03672 Scm-1,选择性达到 28.16X 104Sscm-1。