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《speekp4vp酸堿復(fù)合質(zhì)子交換膜的性能研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、SPEEK/P4VP酸堿復(fù)合質(zhì)子交換膜的性能研究*榮倩，賀高紅，顧爽，吳雪梅，胡正文（大連理工大學(xué)精細(xì)化工國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;膜科學(xué)與技術(shù)研發(fā)中心，大連116012）摘要：本研究利用4-乙烯基吡啶(4-VP)堿性單體與磺化聚醚醚酮(SPEEK)共混，加入0.2wt%的偶氮二異丁腈(AIBN)做引發(fā)劑，通過熱聚合的方法制備了SPEEK/P4VP酸堿復(fù)合膜?？疾炝瞬煌琍4VP含量對膜性能的影響，隨著P4VP含量的增加，復(fù)合膜的吸水率降低，抑制溶脹能力增強(qiáng)，且溫度越高，抑制能力表現(xiàn)越為明顯，質(zhì)子傳導(dǎo)率和離子交換容量IE
2、C(IEC=meqSO3H/gdrymembrane)有所下降，但仍具有較好的質(zhì)子傳導(dǎo)能力，此外復(fù)合膜的阻醇性能也得到了進(jìn)一步改善。關(guān)鍵詞：質(zhì)子交換膜；磺化聚醚醚酮（SPEEK）；4-乙烯基吡啶(4-VP)；酸堿復(fù)合StudiesonSulfonatedPolyetheretherKetone/Poly4-vinylepyridineacid-basecompositeprotonexchangemembranesRongQian，HeGaohong*，GuShuang，WuXuemei,HuZhengwen
3、(StateKeyLaboratoryofFineChemicals,R&DCenterofMembraneScienceandTechnology,DalianUniversityofTechnology,Dalian116012)Abstract:Sulfonatedpolyetheretherketone(SPEEK)/Poly4-vinylepyridine(P4VP)acid-basecompositemembraneswerepreparedbyheatpolymerizationof4-viny
4、lepyridinemixedwithSPEEKsolution.Theperformancesofthecompositemembraneswerestudied.ThestudiesshowedthatthewateruptakeandswellingrateofthecompositemembranesdecreasedupontheincorporationP4VP.Withincreasingofthetemperature,theswellingresistancewasbetter.Theion
5、exchangecapacity(IEC)andtheconductivityweredecreasedalittle.Themethanolresistanceofthecompositemembraneswereimproved.Keywords:protonexchangemembrane；sulfonatedpolyetheretherketone；4-vinylepyridine；acid-basecomposite第一作者簡介：榮倩（1983-），女，遼寧省莊河市人，碩士研究生，主要從事燃料電池的
6、研究。*通訊聯(lián)系人：賀高紅，教授、博士生導(dǎo)師，電話0411-83074620，Email:hgaohong@dlut.edu.cn。直接甲醇燃料電池(DMFC)被認(rèn)為是最適宜發(fā)展可移動電源的選擇之一。目前DMFC廣泛采用的質(zhì)子交換膜是全氟磺酸膜(如Nafion膜)，盡管它具有較高的電導(dǎo)率、化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和機(jī)械穩(wěn)[1]定性,但由于制備工藝復(fù)雜、價(jià)格昂貴,且存在嚴(yán)重的甲醇滲透等問題，因此開發(fā)阻醇性能好、價(jià)格低廉的新型質(zhì)子交換膜,是當(dāng)前DMFC研究熱點(diǎn)之一。非氟聚芳醚酮類聚合物作為一種廉價(jià)的芳香型工程塑料，具
7、有優(yōu)良的熱性能、機(jī)械性能和[2]較好的阻醇性，磺化非氟聚芳醚酮類聚合物被認(rèn)為是最有可能替代Nafion膜的新型材料之一。但這類磺化聚合物在較高磺化度和較高溫度時(shí)，會發(fā)生嚴(yán)重溶脹、甚至溶解，從而大大降低了膜材料[3,4]的機(jī)械性能。目前有研究報(bào)道采用酸堿復(fù)合的方法來解決這一問題，酸性基團(tuán)和堿性基團(tuán)之間通過離子鍵的作用有效地提高了膜的機(jī)械強(qiáng)度和抗溶脹能力。[5-7]Kerres等人將一系列磺化聚合物（如磺化聚砜、磺化聚醚醚酮）與含有氨基的堿性聚合物共混制成酸堿復(fù)合膜。研究表明，所制備的膜不僅具有較高的質(zhì)子傳導(dǎo)率（
8、均在0.01S/cm以上），同時(shí)具有良好的阻醇性能和尺寸穩(wěn)定性。本研究選取磺化聚醚醚酮作為離子傳導(dǎo)聚合物，加入4-乙烯基吡啶堿性單體共混后通過熱聚合的方法制備了新型的酸堿復(fù)合膜，并對復(fù)合膜的尺寸穩(wěn)定性、電性能和甲醇滲透性進(jìn)行了考察。1實(shí)驗(yàn)部分1.1藥品和儀器PEEK（4000G）由得固賽（中國）有限公司友情提供；4-乙烯吡啶（4-VP），阿法埃莎（天津）化學(xué)有限公司；濃硫酸（95%-98%），偶氮二
