基于2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸的質(zhì)子交換聚合物膜的制備及表征.pdf

1、質(zhì)子交換膜（PEM）是質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）的核心部件。目前廣泛使用的Nafion質(zhì)子交換膜存在價格昂貴、甲醇滲透率高等缺點。因此研究新型的具有高質(zhì)子傳導率及低甲醇滲透能力的質(zhì)子交換膜顯得尤為重要。
　　 聚（2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸）（PAMPS）是一種典型的含有磺酸基團的陰離子聚電解質(zhì)，由于其擁有較高的電導率，常被用來制備質(zhì)子交換膜。但基于PAMPS的質(zhì)子交換膜存在易溶脹、機械性能差的缺點，因此需要與油溶性單

2、體共聚改變其機械性能。然而，AMPS是一種水溶性單體，與大部分油溶性單體不相容。
　　 針對存在問題，本論文首先將丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸和甲基咪唑酸堿中和形成離子液體，然后與苯乙烯/丙烯晴進行原位交聯(lián)聚合。所制備得到的共聚物膜在經(jīng)過酸處理之后，得到了基于PAMPS的質(zhì)子交換聚合物膜。論文對質(zhì)子交換膜的吸水率、離子交換能力（IEC）、甲醇滲透率、質(zhì)子傳導率、熱穩(wěn)定性以及化學穩(wěn)定性等性能進行了測試與表征。結(jié)果表明，制備得到的質(zhì)子

3、交換聚合物膜具有良好的熱穩(wěn)定性，室溫下質(zhì)子傳導率達到3.8x10-2 S/cm，甲醇滲透率為6.8x10-7cms-1。質(zhì)子傳導率基本達到Nation117膜的水平（6.0x10-2S/cm），同時甲醇滲透率低于Nation117一個數(shù)量級（1.68x10-6cm2 s-1）。質(zhì)子交換膜的各種性能，如質(zhì)子傳導率，甲醇滲透率等，可以通過PAMPS含量及交聯(lián)劑的含量來進行控制。
　　 為了進一步得倒低甲醇滲透率的質(zhì)子交換膜，我們制備