氧化石墨烯在质子交换膜中的应用研究进展

膜科学与技术 , 2015, 35(5): 114-121. doi: 10.16159/j.cnki.issn1007-8924.2015.05.020

氧化石墨烯在质子交换膜中的应用研究进展

施奕磊 ^1, , 杨腊文 ^2, , 蒋仲庆 ^3, , 贾志舰 ^4, , 蒋仲杰 ^5,

1.宁波工程学院化学工程学院,宁波,315016

2.宁波工程学院化学工程学院,宁波,315016

3.宁波工程学院化学工程学院,宁波,315016

4.宁波工程学院化学工程学院,宁波,315016

5.华南理工大学环境与能源学院,广州,510006

基金项目: 宁波市自然科学基金项目(2014A610035,2012A610124) 浙江省自然科学项目(LY14B030001) 浙江省公益性技术应用研究(分析测试)项目(2013C37040) 浙江省大学生新苗人才计划项目(2011R422007,2014R422004)

关键词：氧化石墨烯 , 磺酸化氧化石墨烯 , 质子交换膜 , 燃料电池 , 复合膜

Recent progress in graphene oxide applied for proton exchange membrane fuel cells

Keywords： graphene oxide , sulfonated graphene oxide , proton exchange membrane , fuel cell , composite membrane

氧化石墨烯(graphene oxide,GO)和磺酸化氧化石墨烯(sulfonated graphene oxide,SGO)是石墨烯的衍生材料,具有两亲性能、超高的比表面积、良好的电子绝缘性和柔韧性,使其作为掺杂材料在燃料电池、电膜分离过程、扩散渗析、电化学分析和传感等领域具有广泛的应用前景.本文主要综述了GO和SGO在质子交换膜(PEM)中的应用.质子交换膜是燃料电池的重要组成部分,在燃料电池中主要起传导质子和防止燃料渗透的作用.当前商用化的燃料电池电解质膜主要存在质子导电性低、燃料渗透率高、稳定性差等问题.GO和SGO的掺入可以提高膜的质子导电性和稳定性、降低膜的燃料渗透率,因此对提高膜的性能以及燃料电池的性能具有十分重要的作用.本文主要概括了近几年来GO及SGO在质子交换膜中的应用研究进展,并系统地介绍了GO及SGO对Nafion及新型的非氟类聚合物质子交换膜材料性能的影响.

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