萘磺酸型磺化聚砜的制备及质子交换膜基本性能

论文摘要

以1,4-二氯甲氧基丁烷（BCD）为氯甲基化试剂,通过Fridel-Crafts烷基反应在双酚A型聚砜主链上引入氯甲基基团,制备氯甲基化聚砜（CPS）;以2-萘酚-6,8-二磺酸钾（HNS）为小分子试剂,通过大分子反应制备了侧链含萘环的磺化芳香聚合物PS-NS,对其结构进行了红外光谱和核磁氢谱表征,优化了反应条件。通过注膜方法制备功能聚合物质子交换膜PEMs,考察了PS-NS膜的吸水率和质子传导率。结果表明,合成反应是单分子亲核取代反应,极性大的二甲基亚砜为适宜的溶剂,在100℃下反应40 h,磺酸基团键合量可达1.51 mmol/g。由于亲水基团远离疏水主链,强化了相分离结构,使PEMs具有较好的吸水率和质子传导率,随磺酸基团含量增加,PEMs的吸水率和溶胀率增加,室温时的吸水率和质子传导率最高达21.3%和0.049 S/cm,满足燃料电池的实际应用要求,与商业化Nafion117膜的性能十分接近。

论文目录

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 乔宗文,孟龙,陈涛

关键词: 聚砜,亲核取代反应,萘磺酸,尺寸稳定性,吸水率

来源: 过程工程学报 2019年02期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

专业: 无机化工,有机化工,材料科学,工业通用技术及设备,电力工业

单位: 陕西国防工业职业技术学院化工学院,中北大学化工学院

基金: 陕西省教育厅自然科学专项基金资助项目(编号:18JK0069),2018年西安市科协青年人才托举计划项目资助

分类号: TM911.4;TQ326.55;TB383.2

页码: 413-418

总页数: 6

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