再铸Nafion~/磷酸硼复合膜的制备与表征

利用溶液再铸法制备了Nafi on/磷酸硼复合膜。借助X射线衍射、扫描电子显微镜、能量色散X射线光谱以及热重分析等测试技术研究了复合膜的微观结构、形貌以及性能。结果表明,磷酸硼均匀分布在Nafi on膜中,没有明显降低膜的热稳定性。用作直接甲醇燃料电池(DMFC)的电解质膜时,表现出良好的放电性能,表明了再铸Nafi on/磷酸硼复合膜在DMFC中潜在的应用可行性。

磺化聚芳醚酮酮的制备及磷酸硼复合膜的性能

通过亲核缩聚反应合成含二氮杂萘酮结构的磺化聚芳醚酮酮(SPPEKK),并经原位复合制备了磺化聚芳醚酮酮/磷酸硼(SPPEKK/BPO_4)复合质子交换膜.用核磁共振谱(~1H-NMR)和FT-IR光谱表征纯膜及其复合膜结构,研究了BPO_4的含量对复合膜的保水能力、热稳定性能、质子传导率以及复合膜中BPO_4稳定性能的影响.结果表明,随着BPO_4含量的增加,SPPEKK/BPO_4的复合质子交换膜质子传导率逐渐增大.当BPO_4含量达到30%时,质子传导率达到6.3×10^(-2)S/cm (90℃).用原位生成法制备的SPPEKK/BPO_4在保持一定尺寸稳定性和热稳定性的前提下,膜的导电性能明显改善.

磺化聚醚砜/磷酸硼复合质子交换膜的制备与性能

采用sol-gel法成功制备了一系列有望用于高温质子交换膜燃料电池的新型磺化聚醚砜(SPES)/磷酸硼(BPO4)复合膜,并经热重分析(TGA)-傅立叶变换红外光谱(FTIR)联用技术、差示扫描量热仪(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)等对膜的结构和性能进行了表征.结果表明,复合膜较纯SPES膜具有更高的热稳定性和玻璃化转变温度,较低的溶胀性及较高的氧化稳定性;SEM图片显示BPO4在聚合物基体中的分布十分均匀,这将有利于连续质子传输通道的形成;复合膜的质子传导率随BPO4含量的增加而增加,当温度超过120℃后,复合膜仍保持着较高的质子传导率,这表明该复合膜在高温质子交换膜燃料电池中具有良好的应用前景.