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阴离子交换膜燃料电池(AEMFC)因在碱性环境下电极反应速率快、可采用低铂含量或非铂催化剂、低燃料渗透率等优点得到广泛关注。但是阴离子交换膜(AEM)具有离子电导率低,化学稳定性差等缺点,严重制约着AEMFC的发展,故对阴离子膜的改性成为研究热点。已有研究认为咪唑盐和胍盐型碱性膜因离子交换基团的强碱性和共轭结构而具有电导性和化学稳定性的双重优势,受此启发,本论文主要针对碱性膜碱定性差的问题,从构建共振型离子基团的角度出发,通过改变离子基团的共振结构,探究离子基共振效应对膜化学稳定性的影响。主要内容如下：首先,在咪唑分子上引入胍型结构,合成具有双重共振结构的胍基咪唑,以聚砜为主链,同时采用1-甲基咪唑为协同离子化试剂来调控膜的交联度,制备胍基咪唑聚砜阴离子交换(PSf-MIm-GImOH)膜。在离子交换容量相当的条件下,PSf-MIm-GImOH膜与咪唑膜(PSf-MImOH)具有相当的电导率(14.8和16.0 mS·cm-1),但溶胀度(23%)明显低于PSf-MImOH膜(38%)。比较二者的耐碱性能,3 M NaOH溶液室温下浸泡10天之后,PSf-MIm-GImOH膜的电导率保持不变,15天之后的电导率保持率为73%,而PSf-MImOH膜的电导率降低至27%,说明双共振效应能够明显增强膜的碱稳定性。其次,在咪唑分子上引入苯环结构,合成具有增强共振结构的1-丁基-2-甲基苯并咪唑(Bu-BIm),制备苯并咪唑聚砜阴离子交换(PSf-BImOH)膜。该膜在1 MNaOH溶液60℃下处理24小时后电导率的保持率为77%,PSf-MImOH膜相同条件处理相同时间后电导率降低至39%,说明增强共振效应增强了膜的碱稳定性。再次,利用1-乙烯基咪唑(VIm)制备乙烯基咪唑聚砜阴离子交换(PSf-VImOH)膜作为对比实验。PSf-VImOH膜在1 MNaOH溶液60℃下处理24小时后电导率降低至34%,低于PSf-MImOH膜的39%。1-乙烯基咪唑中的碳碳双键相对于咪唑有吸电子效应,增大了阳离子基团上的电荷密度,影响了PSf-BImOH膜的碱稳定性,侧面证实了增强共振提高膜耐碱性能的实验结论。最后,为了深入研究功能基团的碱稳定性,本文利用密度泛函理论计算并比较了[GIm]+,[Bu-BIm]+,[VIM]+和[MIm]+四种阳离子基团的最低未占据轨道的能量值,从电荷密度这一微观化学环境的角度探究共振效应对膜碱稳定性的影响,为研发高耐碱性的高性能阴离子交换膜提供了新的思路。