雜萘聯(lián)苯共聚苯并咪唑及其離子交聯(lián)膜的制備.pdf

1、本論文是以磷酸摻雜聚苯并咪唑在質(zhì)子交換膜燃料電池中的應(yīng)用為研究背景，從分子設(shè)計(jì)出發(fā)，制備了一系列含雜萘聯(lián)苯結(jié)構(gòu)的聚苯并咪唑基質(zhì)子交換膜，并對(duì)其性能進(jìn)行測(cè)試表征，希望能夠得到一種在高溫低濕條件下使用的質(zhì)子交換膜材料。
　　1.利用DHPZ-DA（4-[4-（4-羧基苯氧基）苯基]-2-（4-羧基苯基）二氮雜萘-1-酮）、DAB（聯(lián)苯四胺）和DABA（3，4-二氨基苯甲酸）為單體通過溶液縮聚的方法合成了一系列具有優(yōu)異性能的含雜萘聯(lián)苯結(jié)

2、構(gòu)的聚苯并咪唑共聚物(AB-PPBI-XX)，然后以N-甲基吡咯烷酮為溶劑，制備了含雜萘聯(lián)苯結(jié)構(gòu)的聚苯并咪唑共聚物膜。通過測(cè)試表明，這類膜均呈現(xiàn)無定形結(jié)構(gòu)，5％的熱失重溫度在524℃以上。當(dāng)DHPZ-DA含量為90％，磷酸摻雜度為10.5時(shí)，其拉伸強(qiáng)度為26.04MPa，在120℃時(shí)質(zhì)子傳導(dǎo)率能夠達(dá)到13.6mS/cm，具有潛在的應(yīng)用前景。
　　2.合成了含有雜萘聯(lián)苯結(jié)構(gòu)的磺化聚芳醚砜酮(SPPESK)，通過調(diào)節(jié)SPPESK和AB

3、-PPBI-20的質(zhì)量比，以N-甲基吡咯烷酮為溶劑，制備了不同程度離子交聯(lián)的酸堿復(fù)合質(zhì)子交換膜。通過分析發(fā)現(xiàn)，這些膜均呈現(xiàn)無定形結(jié)構(gòu)，5％的熱失重溫度在420℃以上。當(dāng)SPPESK含量為15％，磷酸含量為163.4％時(shí)，該離子交聯(lián)膜的拉伸強(qiáng)度達(dá)到26.8MPa，120℃時(shí)質(zhì)子傳導(dǎo)率達(dá)到16.1mS/cm，相比于磷酸摻雜的共聚物膜，質(zhì)子傳導(dǎo)率和拉伸強(qiáng)度均有明顯提升。
　　3.合成了主鏈含有雜萘聯(lián)苯結(jié)構(gòu)和三嗪環(huán)結(jié)構(gòu)的磺化聚芳醚砜酮(S