质子交换膜燃料电池用含氨基磺化聚芳醚酮砜交联膜的制备与性能研究

摘要：

利用亲核缩聚方法合成出带有氨基的磺化度可控的磺化聚芳醚酮砜共聚物(Am-SPAEKS),并在180℃下制备了C-Am-SPAEKS交联膜.红外和氢核磁图表明氨基已被引入到SPAEKS共聚物中,而且Am-SPAEKS聚合物中的磺酸基团与氨基反应生成磺酰胺键而形成共价交联.通过对C-Am-SPAEKS膜性能测试发现,氨基与磺酸基团之间发生的共价交联反应使交联膜的致密性增加,从而使膜的甲醇渗透系数显著降低,膜的溶胀性、热稳定性和膜的保水能力都得到了提高.在120℃时C-Am-SPAEKS膜的质子传导率达到了0.0883 S/cm,而其甲醇渗透系数在25℃时为0.5×10-7cm2/s,明显低于SPAEKS膜的8.9 ×10-7 cm2/s和Nafion膜的2×10-6cm2/s.实验结果表明,C-Am-SPAEKS膜能够满足质子交换膜燃料电池(PEMFC)的使用要求,有望在中高温和直接甲醇燃料电池中得以应用.

关键词：氨基、磺化聚芳醚酮砜、质子交换膜、交联膜

资助基金：国家自然科学基金基金号51273024,51303015;吉林省教育厅“十二五”规划项目号2012103

在线出版日期：2014-01-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1438-1444