用于直接甲醇燃料電池的堿性膜研究.pdf

1、由于堿性膜直接甲醇燃料電池(AMDMFC)具有可提高甲醇氧化反應速率,消除電拖曳造成的甲醇滲透,拓寬催化劑、電池材料的選擇范圍,簡化水管理等優(yōu)點,所以其開發(fā)研究受到人們的重視。堿性膜是AMDMFC的關鍵組成部件之一,其性能的好壞影響著AMDMFC的性能。因此,堿性膜的制備研究成為熱點。本課題主要內容為制備高導電率、高穩(wěn)定性的堿性膜。 聚醚砜(PPES)、聚醚砜酮(PPESK)具有熱穩(wěn)定性高、溶解性能好等優(yōu)點,將其改性制備陰離子交

2、換膜,用于直接甲醇燃料電池(DMFC),尚未見文獻報道。 本文選用PPES、PPESK為原料,制備了氯甲基雜萘聯苯聚醚砜(CMPPES)和氯甲基雜萘聯苯聚醚砜酮(CMPPESK)。考察了溶劑、反應溫度、反應時間、催化劑及氯甲醚用量對產物中氯含量的影響。用FT-IR、<'1>H-NMR.等測試手段對產物的結構進行了表征。用氧瓶燃燒法測定了產物中的氯含量。結果表明,當以氯仿為溶劑,無水氯化鋅(或無水三氯化鋁)為催化劑時,產物中的氯含

3、量較低；當以濃硫酸為溶劑及催化劑時,產物中的氯含量較高。 將不同溫度下制備的不同氯含量的CMPPES和CMPPESK分別制膜,季銨化、堿化水解,制備了堿化的季銨化雜萘聯苯聚醚砜(BQAPPES)膜和堿化的季銨化雜萘聯苯聚醚砜酮(BQAPPESK)膜。實驗發(fā)現,這兩種膜均具有耐溶劑性強,含水率高,溶脹度低,抗拉伸性能和熱穩(wěn)定性好等優(yōu)點。 測試了不同反應條件下的BQAPPES膜和BQAPPESK膜的電導率和甲醇透過系數。結果