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氢氧根离子交换膜燃料电池在碱性环境下工作,与质子交换膜燃料电池相比,具有氧化反应速率高、燃料渗透率低等优点。氢氧根离子交换膜是其核心部件,决定着燃料电池的性能。目前氢氧根离子交换膜的离子传导率较低,不能满足燃料电池的需要。因此,致力于提高氢氧根离子交换膜传导率的研究越来越受学者们的关注。本文以聚砜为基材,合成并制备了咪唑鎓化聚砜膜,并通过共混的方法,制备了一系列高性能的咪唑鎓化聚砜氢氧根离子交换膜。本文通过对聚砜(PSf)氯甲基化后与1,2-二甲基咪唑反应,合成了咪唑鎓化聚砜PSf-DImCl。1H NMR谱图表明成功合成了PSf-DImCl。随后通过溶液浇铸法制备了PSf-DImCl膜,而后浸泡在NaOH溶液中进行碱化,制成了PSf-DImOH膜。膜的吸水率、溶胀度及氢氧根传导率都随着离子交换容量(IEC)和温度的提高而增大。随着IECm从0.53mmol g-1升高到1.20mmol g-1,20℃时的氢氧根传导率从8.3mS cm-1升高到35.2mScm-1,溶胀度从10.3%增大到22.1%。IEC为1.20mmol g-1的膜在60℃条件下的离子传导率达到65.7mS cm-1。采用疏水的PSf与PSf-DImOH共混制膜,利用PSf的强疏水性改善亲水-疏水微相分离结构,以增强膜的离子传导率。共混膜的水吸收率、溶胀度、离子传导率随PSf加入量的增加而降低,但均高于原膜。当PSf与CMPSf的质量比为1/20时,其离子传导率在20℃下达到45.3 mS cm-1,60℃条件下高达71.2 mS cm-1。但其溶胀度也有所增加,在20℃和60℃下的溶胀度分别为29.7%和69.8%。当共混比例高于2/5时,由于PSf与PSf-DImOH的相溶性较差,出现了膜不均匀的现象。为解决PSf与PSf-DImOH相溶性差的问题,采用低取代度(26%)的PSf-DImOH代替PSf,与高取代度的PSf-DImOH共混,制备了PSf-DImOH共混膜。得到的PSf-DImOH共混膜的离子传导率等性能也随温度的提高而增大。并且离子传导率、吸水率等性能随着低取代度PSf-DImOH的比例增加呈现先升高后降低的趋势。当共混比例为3/5时,离子传导率在20℃和60℃下的离子传导率分别为35.0 mS cm-1和63.7mScm-1,基本与原膜持平。但是其溶胀度在60℃下为31.9%,与原膜的46.4%相比,降低了31%。