接枝PS-PES陰離子交換膜的制備及其性能研究.pdf

1、采用堿性陰離子交換膜的燃料電池(Alkaline Anion-Exchange Membrane Fuelcell，AAEMFC)有助于解決陽極催化劑對甲醇氧化的催化反應(yīng)活性低和甲醇滲透兩大問題。在堿性介質(zhì)中，陽極氧化醇和陰極還原氧的催化活性及反應(yīng)動力均比在酸性介質(zhì)中高。并且甲醇的電化學(xué)氧化并非是甲醇與水分子的反應(yīng)，而是與OH-的反應(yīng)，這就改變了甲醇氧化反應(yīng)歷程，使甲醇的氧化沿著另一條途徑進(jìn)行，從而能化解甲醇氧化催化劑活性低導(dǎo)致的直接甲

2、醇燃料電池(DMFCl比功率下降的問題。同時(shí)在堿性介質(zhì)中，OH-離子從陰極移動到陽極，與甲醇滲透方向相反，從而可以大大降低甲醇滲透速率。 目前研制出耐高溫、高離子電導(dǎo)率的堿性陰離子交換膜(AAEM)是AAEMFC獲得成功的一個(gè)先決條件。為了提高AAEM的熱穩(wěn)定性，我們借鑒強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂的研究成果。首先在聚苯乙烯(PS)中引入間隔臂，然后用三甲胺對其進(jìn)行季銨化，再與聚醚砜共混制成膜，最后將膜浸入NaOH溶液中水解制成OH型的

3、AAEM。我們選用1，3-二溴丙烷、1，4-二溴丁烷和1，6-二溴己烷作為引入間隔臂時(shí)的烷基化試劑，將苯環(huán)與季銨基間的亞甲基分別變?yōu)楸⒍』鸵鸦?。我們考察了自制AAEM含水率、電導(dǎo)率、離子交換容量、阻醇性能及熱穩(wěn)定性。 結(jié)果表明，間隔臂為3個(gè)C、4個(gè)C和6個(gè)C的自制AAEM具有很好的阻醇性能，甲醇透過系數(shù)在9.01×10-8cm2/s至4.44×10-7cm2/s范圍內(nèi)，比Nafion115膜的甲醇透過系數(shù)低一個(gè)數(shù)量級。自制