有機(jī)—無(wú)機(jī)雜化DMFC膜界面形態(tài)與阻醇特性研究.pdf

1、基于對(duì)有機(jī)-無(wú)機(jī)界面形態(tài)的系統(tǒng)分析，提出通過(guò)降低高分子應(yīng)力來(lái)減少有機(jī)-無(wú)機(jī)界面形態(tài)非理想性，進(jìn)而提高直接甲醇燃料電池膜阻醇性能的學(xué)術(shù)思想。以甲醇水溶液為分離體系，殼聚糖為高分子材料，絲光沸石為無(wú)機(jī)雜化介質(zhì)，山梨糖醇為增塑劑，制備了殼聚糖/絲光沸石雜化膜和山梨糖醇塑化殼聚糖/絲光沸石雜化膜，采用IR、SEM、XRD、DSC、PALS、TG等方法對(duì)雜化膜進(jìn)行了表征，系統(tǒng)研究了雜化膜的界面形態(tài)和阻醇性能。 重點(diǎn)考察了制膜工藝以及增塑劑

2、對(duì)有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化膜的界面形態(tài)以及阻醇性能的影響。CS與絲光沸石之間存在弱氫鍵相互作用，高分子應(yīng)力的產(chǎn)生導(dǎo)致CS/M膜中CS硬化層以及CS與絲光沸石界面處缺陷孔的形成。絲光沸石含量較低時(shí)，減小沸石顆粒大小并輔以超聲、攪拌處理等加強(qiáng)沸石在鑄膜液中的分散可以顯著改善界面形態(tài)，但當(dāng)絲光沸石含量較高時(shí)，改善效果較差。以山梨糖醇作為增塑劑，60℃下成膜，可以降低CS的Tg，增大CS分子鏈的柔性，降低成膜過(guò)程中CS中產(chǎn)生的應(yīng)力，減弱CS的硬化，減小有

3、機(jī)-無(wú)機(jī)界面處孔穴尺寸，從而有效調(diào)控CS/M膜中存在的非理想性界面形態(tài)。 有機(jī)-無(wú)機(jī)界面形態(tài)是決定有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化膜阻醇性能的關(guān)鍵因素，山梨糖醇對(duì)CS/M膜中界面形態(tài)的改善直接引起了膜阻醇性能的提高。25℃下，在2mol/L與12mol/L的甲醇水溶液中，CS/M(15)/S(30)膜的甲醇滲透率分別為1.4×10-6cm2/s與4.9×10-7cm2/s；CS/M(15)-Ⅱ膜的甲醇滲透率分別為1.8×10-6cm2/s與5.3