侧链型磺化聚砜质子交换膜构-效关系的研究

论文摘要

在制备氯乙酰基化聚砜（CAPS）和氯丁酰基化聚砜（CBPS）的基础上,以对羟基苯磺酸钠（HBS）为试剂,通过亲核取代反应制备侧链长度不同的两种侧链型磺化聚砜2PS-BS和4PS-BS （侧链碳原子数目分别是2和4）,利用FT-IR和1H-NMR表征它们的化学结构后,采用溶液浇注法制备它们的质子交换膜（PEM）,同时结合我们前期制备的侧链型磺化聚砜1PS-BS质子交换膜,研究柔性侧链的长度对PEM性能的影响。研究结果显示,与主链型PEM相比,1PS-BS、2PS-BS和4PS-BS由于亲水基团远离疏水主链,能够形成类似于Nafion膜的相分离结构,相应的PEM在高吸水率下仍能保持优越的尺寸稳定性和耐氧化性能。在相同的温度和IEC下,3种PEM随着柔性侧链长度的增加,PEM的相分离程度增强,进而导致PEM的尺寸稳定性、耐氧化性能和质子传导率增强,其中4PS-BS-4膜在25℃时的吸水溶胀性仅为7.1%,优于相同条件下Nafion115和Nafion117膜（室温溶胀率分别为9.5%和11%）,相应的质子传导率达到了0.049S/cm,满足燃料电池的实际应用要求。

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 乔宗文

关键词: 聚砜,侧链型,相分离结构,侧链长度

来源: 离子交换与吸附 2019年06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

基金: 陕西省自然科学基础研究计划(No.2019JQ-927),陕西国防学重校本项目(No.Gfy18-04),2018年西安市科协青年人才托举计划项(No.201809)

分类号: TM911.4;TB383.2;TQ326.55

DOI: 10.16026/j.cnki.iea.2019060530

页码: 530-540

总页数: 11

文件大小: 831K

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