磺化聚酰亚胺/木质素磺酸钠质子交换复合膜的制备与表征

通过共混法将木质素磺酸钠(SLS)引入到磺化聚酰亚胺(SPI)中,制备了SPI/SLS质子交换复合膜。通过红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)表征复合膜的化学结构和微观形貌,并对复合膜的含水率、溶胀度、机械性能、热稳定性和质子传导性能进行研究。结果表明:SLS均匀分散在SPI内部,SLS的引入提升了质子交换复合膜的热稳定性。SPI/SLS-15复合膜的拉伸强度为49.1MPa,是Nafion117膜的1.84倍。复合膜的质子电导率随SLS含量的增加而增加,SPI/SLS-15质子交换复合膜的质子电导率最高,在90℃水中达到0.329S/cm。SLS增加了复合膜的保水性和质子传输位点,使复合膜的质子电导率有很大提升。