新型聚芳醚砜陰離子交換膜的制備及性能研究.pdf

1、使用陰離子交換膜的聚合物電解質(zhì)燃料電池具有較高的能量轉(zhuǎn)化效率、可采用非貴金屬催化劑、低污染與低維護費用等優(yōu)點，有望成為能源利用中一種突出的清潔能源技術(shù)。新型的陰離子交換膜的開發(fā)工作受到了越來越多的關(guān)注。
　　本文是對聚芳醚砜類陰離子交換膜的功能化及膜制備展開的一系列研究，論文的主要內(nèi)容如下。
　?。?）以鄰甲基對苯二酚和4，4’-二氟二苯砜制備了含甲基側(cè)基聚醚砜嵌段，然后利用該嵌段進行嵌段聚合、NBS溴代、季銨鹽轉(zhuǎn)化制備了側(cè)

2、鏈季銨化的聚醚砜(NPBMHQF-x)膜材料，核磁表征了產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)。性能研究表明，對比類似的無規(guī)共聚物的膜材料，嵌段聚合物膜材料具有較低的吸水率和溶脹率，尺寸穩(wěn)定性較好、電導(dǎo)率較高。離子交換量為1.42mmol/g時，NPBMHQF-50在80℃時的電導(dǎo)率達到了43.6ms/cm。膜材料在室溫下4mol/LKOH溶液中浸泡7天，電導(dǎo)率沒有發(fā)生變化。
　　（2）用4，4’-二氟二苯砜對鄰甲基對苯二酚進行酚羥基的保護，然后經(jīng)NBS溴代

3、，季銨鹽轉(zhuǎn)化，合成了帶有季銨鹽側(cè)基的功能單體DFQNHQ。用DFQNHQ單體、4，4’-二氟二苯砜和雙酚AF縮聚制備了帶有季銨鹽側(cè)基的聚醚砜陰離子交換膜（DFQNHQP-x），通過核磁表征了各階段產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)。通過使用功能單體聚合，季銨基團的數(shù)量和在聚合物主鏈的位置可以得到有效地控制。性能研究表明，膜材料有一定的力學性能和十分優(yōu)異的堿穩(wěn)定性、尺寸穩(wěn)定性，離子交換量最高的DFQNHQP-100（IEC=1.15mmol/g）在80℃的電導(dǎo)率