關于高分子電解質型燃料電池用新型側鏈型磺化聚酰亞胺的合成及性能的研究.pdf

1、質子交換膜燃料電池發(fā)電技術,以氫氣或者甲醇作為燃料,將燃料的化學能直接轉變成電能,能量密度高,無噪音,對環(huán)境無污染,是一種很有前途的高效能源技術.目前燃料電池用的質子交換膜,主要是美國杜邦公司生產(chǎn)的全氟磺酸型NF膜Nafion,以及加拿大道公司生產(chǎn)的DOW膜.這些全氟磺酸膜具有質子導電性好,耐腐蝕性高,壽命長等特點.但是這些膜具有價格高(800美金/m2),應用溫度低(<100度),以及甲醇透過系數(shù)高等缺點,限制了它們的工業(yè)化應用.因此

2、,低價格高性能的新型質子交換膜的發(fā)展受到了科學家和工程師的極大重視.許多磺化的碳氫化合物芳香族高分子電解質膜已經(jīng)得到了廣泛的研究.這些磺化的碳氫化合物主要有聚砜,聚醚醚酮,聚苯并咪唑,聚苯硫醚以及聚酰亞胺等.磺酸基的導入大都是通過對高聚物的直接磺化法制得.另外,對于縮聚型高聚物,也可以首先制得磺化的單體,然后再制得磺化的聚合物.近幾年,磺化聚酰亞胺(SPI)逐漸成為質子交換膜的研究熱點,顯示出巨大的應用潛力.其中,主鏈型SPI已經(jīng)得到了

3、廣泛研究(磺酸基直接連在苯環(huán)主鏈上).首先被研究的主鏈型SPI主要是由1,4,5,8-萘基四羧基二酐和2,2'-二磺基聯(lián)苯二胺制得.隨后,其它新型磺化二胺逐漸得到開發(fā),相應地,一系列新型主鏈型SPI得到了廣泛研究.該論文致力于合成一系列側鏈型磺化聚酰亞胺膜,并考查其導電性,耐水性及甲醇透過性.第二章敘述了一系列側鏈型磺化二胺單體的合成及表征,三種新型含有烷氧磺酸側基的二胺單體DAPPS,2,2'BSPB,3,3'-BSPB得到了成功的制