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磺化酚酞型聚醚砜/蒙脱土质子导电复合膜的表征与性能

兰可 , 陈启元 , 胡慧萍

功能材料

采用浓硫酸为磺化剂,制备了磺化度为70.26%的磺化酚酞型聚醚砜,并通过添加有机蒙脱土制备了复合质子交换膜.研究了不同含量有机蒙脱土的复合质子交换膜的外观形貌,含水量,热稳定性和质子电导率,发现有机蒙脱土已经很好地分散在聚合物溶液中,复合膜的质子电导率在多种条件下均随着OMMT的添加量的增加而增加,其中SPES-C/OMMT10在80℃下经质子化处理后质子电导率达到8.53×10-4S/cm.

关键词: 复合质子交换膜 , 酚酞型聚醚砜 , 蒙脱土 , 质子电导率

改性SiO2/磺化聚醚醚酮复合质子交换膜的形貌与性能研究

胡慧萍 , 张霞 , 胡红英 , 陈启元 , 贺跃辉 , 黄伯云

功能材料

用球磨法对SiO2进行了改性并制备改性SiO2/磺化聚醚醚酮(SPEEK)复合膜,用扫描电镜分析了膜的形貌,并测定了其热稳定性、拉伸强度、电导率等性能.SEM分析结果表明,当SiO2含量为10%时,KH560改性SiO2(简记为:SiO2-KH560)在复合膜中的分布更均匀,并基本呈纳米尺度分布;膜的性能测定结果表明,复合膜的热稳定性都较均质膜有较大的提高;当SPEEK离子交换容量相同时,与均质膜相比,复合膜的电导率以及抗拉强度有增大趋势.

关键词: 球磨 , 二氧化硅 , 复合质子交换膜 , 形貌 , 性能

ePTFE含量对ePTFE/Nafion复合质子交换膜力学性能的影响及其增强阈值

李俊升 , 王晓恩 , 唐浩林 , 王正帮 , 潘牧

复合材料学报

详细研究了ePTFE(expanded Poly-Tetra-Fluoro-Ethylene,多孔聚四氟乙烯)增强相含量对复合质子交换膜力学性能的影响.结果表明,增强相ePTFE体积分数对ePTFE/Nafion复合质子交换膜的物理增强存在一个阈值,其理论数值约为20.7%.当ePTFE增强相含量低于该值时,复合膜的断裂强度随ePTFE含量增加而减小;当ePTFE增强相含量高于该值时,复合膜的断裂强度随ePTFE含量增加而增大.ePTFE/Nafion复合质子交换膜的屈服强度随ePTFE含量的变化也表现出类似规律.

关键词: ePTFE多孔膜 , 复合质子交换膜 , 含量 , 拉伸强度 , 增强 , 阈值

氧化石墨烯/笼型聚倍半硅氧烷星型嵌段共聚物复合质子交换膜的制备与性能

张杰 , 陈芳 , 马晓燕 , 孙坤 , 管兴华

复合材料学报 doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20150522.001

通过共混的方法制备了含笼型聚倍半硅氧烷(POSS)星型拓扑结构嵌段共聚物的氧化石墨烯(GO)/笼型聚倍半硅氧烷(聚甲基丙烯酸甲酯-共聚磺化聚苯乙烯)(POSS-(PMMA26-b-SPS156)8)复合质子交换膜.通过研究复合质子交换膜的离子交换容量(IEC)、质子传导率、吸水率与溶胀率,考察了GO含量对复合质子交换膜性能的影响.研究发现:复合质子交换膜的离子交换容量随GO含量的增加而升高,吸水率和溶胀率随着GO加入而降低,在测定温度范围内复合质子交换膜均表现出较高的尺寸稳定性,GO的添加改善了纯聚合物膜在80℃失水导致传导率下降的问题,提高了质子交换膜的质子传导率,发现在相对湿度为100%、80℃时,GO含量为0.3wt%的复合质子交换膜的质子传导率约为纯聚合物膜的3.2倍.

关键词: 复合质子交换膜 , 氧化石墨烯 , 质子传导率 , 吸水率 , 离子交换容量

聚乳酸乙醇酸纤维增强全氟磺酸复合质子交换膜的研究

王正帮 , 唐浩林 , 郭伟 , 潘牧

膜科学与技术 doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2011.06.012

以具有良好亲水性的聚乳酸乙醇酸(poly-lactide-co-glycolide,PLGA)纳米纤维制备了Nafion/PLGA复合质子交换膜,其屈服强度、断裂强度和弹性模量达到10.5,19和147.8MPa,优于相同条件下的Nafion均质膜.Nafion/PLGA复合质子交换膜电导率达到0.053 S/cm,结构致密、单电池开路电压达到0.96 V,并在100~900 mA/cm2的欧姆极化控制区域呈现良好的性能.

关键词: 燃料电池 , 聚乳酸乙醇酸 , 复合质子交换膜

新型以无机物为主的免增湿复合质子交换膜

索进平 , 崔崑 , 钱晓良 , 肖建中

复合材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2004.01.005

研究一种新型免增湿无机-有机复合质子交换膜,这种复合质子交换膜中的无机物含量达60 %以上,且其中部分无机颗粒交联成为无机大分子,具有良好的耐酸稳定性.化学结合水到120℃左右才分解,在80℃干燥30 min后,在潮湿的空气中(RH90%)可自动吸湿恢复原重.在干燥空气(相对湿度<40%)中具有良好的导电能力,室温电导率达1.14×10-2S/cm,在60℃时达到2.81×10-2S/cm.

关键词: 燃料电池 , 复合质子交换膜 , 增湿

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