【摘 要】
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质子交换膜燃料电池(PEFCs)作为清洁能源有望应用于人们的生产生活中,其中质子交换膜(PEM)是PEFCs 的核心部件.近年来,磺化芳香聚合物 PEM,尤其是磺化聚酰亚胺(SPIs)、磺
【机 构】
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应用表面与胶体化学教育部重点实验室,陕西师范大学,西安市长安区西长安街620号,710119
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质子交换膜燃料电池(PEFCs)作为清洁能源有望应用于人们的生产生活中,其中质子交换膜(PEM)是PEFCs 的核心部件.近年来,磺化芳香聚合物 PEM,尤其是磺化聚酰亚胺(SPIs)、磺化聚芳醚(SPAEs)等研究较多.然而,高离子交换容量的 SPIs 和 SPAEs 膜在高湿条件下存在形变大、电导率下降等缺陷,限制了其应用.本课题制备并研究了SPI/SPAE共混膜以及相应的半互穿网络交联(semi-IPN)膜.发现共混膜的各项性质如吸水率、尺寸变化、电导率等均介于SPI 和SPAE膜之间；semi-IPN膜由于喹喔林交联基团与磺酸的酸碱复合,导致电导率有所降低,但是其抗氧化性和选择性大大提高.例如,semi-IPN-2的离子交换容量是1.99 mequiv/g-1,80℃的电导率是128mS/cm,吸水率是65％,25℃时的甲醇渗透率是5.8×10-7cm2/s.实验结果表明SPI和SPAE的半互穿网络交联是一种有效地改善质子膜的溶胀、阻醇性能的方法.
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