交聯(lián)型聚磷腈負載含氮雜環(huán)陽離子堿性膜的制備與性能研究.pdf

1、堿性膜作為燃料電池的關(guān)鍵材料，目前面臨的主要問題包括氫氧根離子傳導(dǎo)率低、堿性條件下使用壽命偏低。本論文針對這些問題，以六氯環(huán)三磷腈為原料，通過負載瞇唑鎓、季銨化哌嗪陽離子，制備并表征了四個系列的堿性膜材料，探索了不同的交聯(lián)方式對堿性膜性能的影響。主要結(jié)果如下:
　　1、負載咪唑鎓陽離子的聚磷腈堿性膜的交聯(lián)方式比較研究。以聚二氯磷腈為原料，分別制備并表征了共價負載咪唑鎓陽離子、甘油或烯烴結(jié)構(gòu)的聚磷腈堿性膜，并探索了分別與戊二醛溶液交

2、聯(lián)、硫醇和雙鍵光交聯(lián)兩種方法對堿性膜性能的影響。結(jié)果表明戊二醛溶液交聯(lián)的聚磷腈堿性膜(CPPs-DIm-x)在x=80時，相應(yīng)膜材料在80℃時為64.4mS/cm，在30℃下的2MKOH溶液中浸泡10天，膜的離子交換容量和離子傳導(dǎo)率能保持90％;用硫醇烯烴反應(yīng)制備交聯(lián)型聚磷腈堿性膜(T-e-QImOH-x)在x=80時，相應(yīng)膜材料在80℃時升至71.4mS/cm，在30℃下的2MKOH溶液中浸泡14天，膜的離子交換容量和離子傳導(dǎo)率能保持

3、89.2％。表明硫醇烯烴反應(yīng)交聯(lián)方式提高膜的綜合性能。
　　2、負載季銨化哌嗪的功能化系列聚磷腈交聯(lián)膜(T-e-QpipOH-x)的研究。利用硫醇烯烴反應(yīng)交聯(lián)方式，所制備的不同取代基季銨化的新型交聯(lián)膜，在x=80時，相應(yīng)膜材料在80℃時升至76.3mS/cm，在60℃下的2MKOH溶液中浸泡14天，取代基為異丙基的膜材料離子交換容量和離子傳導(dǎo)率能保持92％。
　　3、季銨化哌嗪聚磷腈(P-QP)和PVA的交聯(lián)膜的對照研究。將