2,3-二甲基-1-乙基咪唑磷酸二氫鹽離子液體的合成及復合膜的制備與性能研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、本論文以質子交換膜(PEM)材料為研究內容,為了克服以Nafion膜為代表的商品化全氟磺酸型PEM在高于100℃工作時,由于膜失水質子傳導率顯著降低的缺點,開發(fā)能在110℃以上使用的高溫質子交換膜。而離子液體具有高離子電導率、不揮發(fā)、熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性高等特點,使其能夠應用于質子交換膜中。
　　 本研究采用兩步法,以1,2-二甲基咪唑、溴代乙烷及磷酸二氫鉀為原料合成離子液體2,3-二甲基-1-乙基咪唑磷酸二氫鹽(DMEtImH

2、2PO4),通過紅外分析、差熱天平及電導率測定對DMEtImH2PO4的性能進行表征。在200℃時,DMEtImH2PO4的電導率為177.3 mS/cm。
　　 采用溶液澆注法,將DMEtImH2PO4與磺化聚醚醚酮(SPEEK)復合成膜。研究復合膜SPEEK/DMEtImH2PO4在80℃～170℃溫度范圍內無水條件下的電導率及室溫下的機械性能。在170℃時,SPEEK的磺化度為70％,DMEtImH2PO4的質量分數為50

3、％的SPEEK/DMEtImH2PO4的電導率為8.33 mS/cm。在SPEEK(SD=70％)/DMEtImH2PO4復合膜中摻雜H3PO4,能提高復合膜電導率。在SPEEK/DMEtImH2PO4復合膜中摻雜分子篩ZSM-5,可提高室溫下的機械性能。當ZSM-5的質量分數為10％時,復合膜的拉伸強度達到18.03 MPa。摻雜了聚偏氟乙烯(PVDF)的SPEEK/PVDF/DMEtImH2PO4復合膜在高溫下的機械性能明顯提高,在

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