直接縮聚法制備磺化聚苯并咪唑及其性能表征.pdf

1、質(zhì)子交換膜(PEM)是質(zhì)子交換膜燃料電池的關(guān)鍵材料之一。目前廣泛應(yīng)用的Nafion等全氟質(zhì)子交換膜高溫下質(zhì)子傳導(dǎo)性能差，限制了它在100oC以上溫度使用；非氟質(zhì)子交換膜中的聚苯并咪唑(PBI)由于其可按Grotthuss機(jī)理傳導(dǎo)質(zhì)子，即可在無水條件下傳導(dǎo)質(zhì)子，可望作為高溫工作條件下使用的質(zhì)子交換膜材料。 聚苯并咪唑基質(zhì)子交換膜可大致分為三類，即酸堿摻雜型、接枝型和直接縮聚型，雖各具特色，但仍然難以滿足應(yīng)用要求，其溶解性能即是一限

2、制性因素。本文從分子設(shè)計(jì)著手，設(shè)計(jì)并合成一系列溶解性能良好的聚苯并咪唑基質(zhì)子交換膜，并對(duì)其性能進(jìn)行了初步的表征。 首先，本文合成了2,2'-二磺酸鈉-4,4'-氧苯甲酸，其分子結(jié)構(gòu)得到了1H-NMR譜、13C-NMR譜、Dept135譜和IR譜的證實(shí)。 本文采用直接縮聚法將2,2'-二磺酸鈉-4,4'-氧苯甲酸和二羧基二苯基醚與3,3'-二氨基聯(lián)苯二胺聚合，制備了相應(yīng)的二苯醚基磺化聚苯并咪唑。從而將柔性的醚基團(tuán)引入到磺化