燃料电池用聚砜/聚乙烯醇复合阴离子交换膜的制备及性能研究

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在制备氯甲基化聚砜(CPSF)的基础上,CPSF与4-(咪唑-1基)苯甲醛反应制备得到侧链含有醛基的季铵化聚砜(PSF-BA),接着PSF-BA与聚乙烯醇(PVA)通过化学反应制备一种交联型聚砜/聚乙烯醇聚砜阴离子交换膜(PSF-VA),在用红外光谱(FT-IR)表征其化学结构的基础上,重点研究了阴离子交换膜的吸水率(water uptaking, WU)、尺寸稳定性和耐碱性等性能。本文的PSF-VA复合阴离子交换膜在高吸水率下仍能保持很好的尺寸稳定性、耐碱性和机械性能,其中PSF-VA-3膜的离子交换容量(IEC)高达1.47 mmol/g, PSF-AC-3膜在25和85℃的吸水率(WU)达到了29.9%和47.6%,相应的氢氧根离子传导率为0.041和0.090 S/cm,但是溶胀率(SR)仅为13.7%和36.8%。在强碱中浸泡30天的氢氧根离子传导率保留量达到了84.7%,高传导率下保持很好的尺寸稳定性和耐碱性,克服了阴离子交换膜(AEM)在高离子传导率下尺寸稳定性和耐碱性差的问题。
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