原位聚合法制备Nafion(R)/PANI复合膜及其在DMFC中的应用

用0.1 mol/L (NH4)2S2O8/1 mol/L盐酸溶液作引发剂,采用原位化学聚合的方法将苯胺单体聚合在Nafion(R) 112膜基体中.扫描电镜(SEM)和能谱(EDX)测试结果表明,复合膜的表面和Nafion(R) 112膜相比有明显变化,苯胺主要聚合在膜的两侧.复合膜的红外光谱中出现明显聚苯胺(PAN...     

直接乙醇燃料电池用Nafion/SiO_2复合膜的制备及性能研究

用纳米SiO2对Nafion117进行了掺杂改性并制膜,采用气相色谱分析仪和电化学工作站分别对膜的渗透率和质子电导率等进行了研究。结果表明,掺杂改性后,经60℃硅溶胶处理的膜具有高的质子导电率和高温保水性能,同时使膜的乙醇渗透率大幅度降低。经60℃硅溶胶处理的膜和其它条件处理的膜的渗透系数为4.07×10-4cm2/s、8.13×10-4cm2/s,表明经过60℃硅溶胶处理的Nafion膜乙醇渗透系数降低一半。     

PAMPS/PVA复合质子交换膜的电导率及阻醇性能

制备了聚2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(PAM PS)/聚乙烯醇(PVA)复合质子交换膜,并研究了膜的组成、甲醇水溶液浓度等对膜力学强度、电导率和甲醇渗透率的影响。实验发现,当PAM PS含量为50%时,此复合膜拉伸强度可达21.8 M Pa,电导率σ可达1.5×1-0 2S/cm,并且甲醇透过率P仅为9.8×1-0 8cm2/S。     

直接甲醇燃料电池高阻醇质子交换膜的研究进展

为降低甲醇的渗透,提高直接甲醇燃料电池的性能,许多研究者致力于低甲醇渗透质子交换膜的研究.每种膜都有优缺点,综述了改性Nation膜及其替代膜的研究现状,指出它们在直接甲醇燃料电池中的应用前景.     

Nafion~膜的回收及再铸膜在直接甲醇燃料电池中的应用

利用异丙醇水溶液溶解废弃Nafio n膜,异丙醇体积分数在60%~75%之间的水溶液能在220℃相对较快的溶解Nafio n膜制得溶液,利用二甲基亚砜(DMSO)作为溶剂制备再铸膜。再铸膜酸度(EW)和溶胀度(SW)测试结果接近商品膜数值;红外光谱、X射线衍射分析表明再铸膜具有与商品膜相似的结构;甲醇渗透、电池性能测定结果表明,与商品Na-fio n115膜相比,具有相同厚度的再铸膜降低了甲醇渗透,适合应用于直接甲醇燃料电池中。     

双原位复合法合成Ag/PANI及其表征

采用双原位复合法,以(NH4)2S2O8和AgNO3两者为氧化剂共同氧化苯胺溶液,制得Ag/PANI。研究了(NH4)2S2O8和AgNO3两种氧化剂氧化苯胺的比例(P)以及HNO3浓度对Ag/PANI形貌以及电导率的影响。利用场发射扫描电镜(FE-SEM)、傅立叶红外光谱(FT-IR)以及四探针测试仪等手段,对Ag/PANI的形貌、结构及电导率进行了表征,结果表明,P为0.4,在1.0mol/L HNO3的溶液中氧化0.2mol/L的苯胺可得到均匀的棒状结构,且电导率较好,达10.2755S/cm。     

DMFC用磺化聚醚醚酮膜的制备及改性研究

用磺化聚醚醚酮(SPEEK)替代传统的Nafion膜制备直接甲醇燃料电池(DMFC)用质子交换膜,能降低甲醇渗透率,提高质子导率,从而提高电池性能。介绍了SPEEK膜的制备方法及其缺点,综述了SPEEK膜有机和无机改性的方法,并提出了SPEEK膜多元改性的新设想。     

纳米氧化物/Nafion复合膜的制备与性能表征

分别以SiO2、TiO2、Al2O3和ZnO等纳米氧化物为改性剂,采用流延法制得纳米氧化物/Nafion复合膜.XRD和ATR/FT-IR分析表明纳米氧化物在复合膜均匀分散,也没有发生团聚现象.对复合膜的质子传导和阻醇性能进行了测定,结果发现,纳米氧化物/Nafion复合膜具有较好的质子传导性能;阻醇性能均有较大幅度的提高,且以SiO2和TiO2改性的Nafion膜最为明显,甲醇透过系数分别从约10降低到约10-7和10-8数量级.这说明纳米氧化物/Nafion复合膜是一类较好的直接甲醇燃料电池用质子交换膜材料.     

DMFC用磺化聚醚醚酮/聚苯胺共混型质子交换膜的研究

磺化聚醚醚酮膜(SPEEK)是直接甲醇燃料电池(DM FC)用质子交换膜的候选材料之一,但是当温度和磺化度(D S)较高时,该膜在甲醇水溶液中溶胀非常严重,甚至溶解,其使用温度受到限制。将磺化度为50.11%的SPEEK和聚苯胺(PAN I)共混制膜,希望利用酸碱之间的相互作用对SPEEK进行改性。研究结果表明,PAN I的加入使SPEEK/PAN I共混膜的使用温度有较大提高,并且该膜还具有较高的电导率和较好的阻醇性能。     

直接甲醇燃料电池用质子交换膜研究进展

目前,全氟磺酸系列膜（如Nafion系列膜）在直接甲醇燃料电池（DMFC）中得到较为广泛的应用,但其成本较高;阻醇性能差;在膜内水含量较低或温度高于100℃又无水补充时,电导率会明显下降,不利于高温（〉100℃）DMFC运行,因此,专家学者们正在研究、开发阻醇的廉价的质子交换膜,对近两三年各国研究的应用于DMFC中的阻醇的廉价的质子交换膜进行简要介绍和性能比较。     

溶剂对溶液法制备的SPEEK质子交换膜性能的影响

本文在聚醚醚酮(PEEK)磺化反应制备相同磺化度的磺化聚醚醚酮(SPEEK)基础上,采用不同的溶剂通过溶液法制备一系列SPEEK质子交换膜,采取交流阻抗法、扩散池法和溶胀法分别评价其导质子能力、阻醇性能和溶液稳定性,探讨溶剂种类对SPEEK质子交换膜性能的影响规律.试验结果表明溶剂对所制备膜的导质子能力和阻醇性能影响依赖于溶剂分子与SPEEK中磺酸基团的相互作用,若存在越强作用,膜的导质子能力越弱,而阻醇性能越高.此外,溶剂种类对膜的吸水溶胀性能存在较小的影响,对膜表面的微孔形态存在明显的影响,并与膜的导质子能力及阻醇性能存在对应关系.综合比较不同溶剂制备膜的导质子能力、阻醇性能和吸水溶胀性能,DMAc是优于DMF和DMSo的制膜溶剂.     

组合化学法在DMFC催化剂研究中的应用

从组合化学法的概念及其研究方法出发,结合其在催化领域的应用,简述了组合化学法在直接甲醇燃料电池(DMFC)催化剂研究中的应用.组合化学法为探索高性能、低成本的DMFC催化剂提供了一种快速高效的方法,在DMFC催化剂研究中具有广阔的应用前景.     

磺化聚醚醚酮/蒙脱土复合型质子交换膜制备与性能

以磺化聚醚醚酮(SPEEK)为基体,以有机改性的蒙脱土(OMMT)为无机相,采用溶液插层法成功制备出了可望应用于直接甲醇燃料电池的SPEEK/OMMT复合型质子交换膜.通过X射线衍射(XRD)表征了复合膜的微观结构,并采用交流阻抗和隔膜扩散方法分别考察了复合膜的质子传导性能和阻醇性能.结果表明,蒙脱土的片层间距超过4.4 nm,SPEEK高分子链已插层到蒙脱土片层之间.与纯SPEEK膜相比,SPEEK/OMMT复合膜的质子传导率有所降低,但在90℃也达到了1.2×10-2S/cm的水平,而且蒙脱土的加入明显地降低了SPEEK膜的甲醇渗透率.     

聚乙二醇/磺化聚苯醚质子交换膜的制备与性能研究

采用溶液共混浇铸法制备了一系列的聚乙二醇/磺化聚苯醚(PEG/SPPO)共混膜SPPO的红外光谱图显示了磺酸基团的成功引入;X-射线衍射图表明,加入柔性的聚乙二醇,SPPO的有序程度降低;膜的离子交换容量(IEC值)、质子传导率和吸水率等理化性能结果表明:PEG/SPPO共混膜的质子传导率和离子交换容量虽然较纯SPPO膜有所下降,但是最大也分别达到了1.80mequiv.g-1和0.061S/cm(PEG/SPPO=10/90,90℃),仍然可以满足质子交换膜的使用要求,而复合膜的吸水率和溶胀率较SPPO膜大幅降低。整体来说,复合膜的各项综合性质良好,有望应用于直接甲醇燃料电池。     

PANI/CoFe_2O_4复合纤维材料的模板-原位聚合法制备及其电磁性能

以棉花纤维为模板,利用浸渍-热转化两步法制备了具有纤维结构的CoFe2O4磁性材料,并利用苯胺单体在CoFe2O4纤维材料表面的原位聚合制备了CoFe2O4/PANI复合纤维材料。借助SEM、XRD、FT-IR、四探针电导率仪及VSM等技术研究了材料的形貌、结构以及电磁性能等。结果表明,通过上述方法可以制备出CoFe2O4与PANI相间以化学键结合的复合纤维材料;复合材料兼具电、磁性能,在所研究的含量范围内,其电导率随CoFe2O4含量增加而降低,饱和磁化强度随之升高,复合材料的矫顽力均高于CoFe2O4,并随CoFe2O4含量减少而增加。复合材料良好的磁性能是材料的特殊微观形貌以及CoFe2O4、PANI二组分间相互作用等因素协同作用的结果。     

磺化聚酰亚胺/SiO2复合膜的制备及其质子交换性能研究

制备了具有不同硅含量的磺化聚酰亚胺/二氧化硅(SPI/SiO2)复合膜,研究了SiO2的引入对复合膜的力学性能、耐热性能、尺寸稳定性以及抗氧化和耐水解稳定性的影响规律,并对其质子传导率和甲醇渗透率进行了评价。结果表明,与商业化的Nafion115膜相比,复合膜表现出更优异的阻醇特性和选择透过性,其中SPI/SiO2-2复合膜具有更突出的高温质子传导特性。     

磺化聚酰亚胺/木质素磺酸钠质子交换复合膜的制备与表征

通过共混法将木质素磺酸钠(SLS)引入到磺化聚酰亚胺(SPI)中,制备了SPI/SLS质子交换复合膜.通过红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)表征复合膜的化学结构和微观形貌,并对复合膜的含水率、溶胀度、机械性能、热稳定性和质子传导性能进行研究.结果 表明:SLS均匀分散在SPI内部,SLS的引入提升了质子交换复合...     

化学交联法在质子交换膜制备中的应用

化学交联是提高质子交换膜性能的一种有效方法。交联质子交换膜具有较低的水溶胀性、甲醇渗透性,以及较高的热、力学稳定性。使用化学交联法制备质子交换膜时,通常采用交联聚合物磺化法、磺化聚合物交联法和共混聚合物交联法等三种方法。采用不同方法交联时,交联活性点的选取各不相同,制备的交联质子交换膜性能也有差异。深入研究交联程度、离子交换容量、交联剂种类等不同制备条件对交联膜的微观结构及性能的影响,才能使交联质子交换膜的综合性能得到优化。     

原位聚合 ( PSS/ PANI) n复合膜的静电层2层自组装

基于静电相互作用 , 从苯胺单体出发原位聚合、现场掺杂、层2层自组装制备多层聚苯乙烯磺酸钠( PSS) /聚苯胺 ( PANI) 复合膜。为了明确控制 PSS/ PANI复合膜纳米结构的因素 , 以紫外2可见 (UV2Vis) 光谱跟踪 PSS/ PANI复合膜的成膜过程 , 系统地研究了基片性质、 氧化剂用量及沉积时间等溶液因素对单个双层复合膜纳米结构的影响 , 得到了制备单个双层复合膜的较优条件。在此基础上变换苯胺单体浓度 , 制备了不同纳米结构的多层复合膜 ( PSS/ PANI) n, 并用原子力显微镜 (AFM) 、 扫描电镜 (SEM) 及椭偏仪等对该多层复合薄膜的形貌结构进行了表征。结果表明 , 通过控制沉积条件 , 每双层复合膜的厚度可控制在 40～100 nm , 电导率可达- 12. 675 mS·cm , 并且可制备增长均匀的 8 个双层的 ( PSS/ PANI) 8复合膜。热失重分析 ( TGA) 表明 , ( PSS/ PANI) n多层复合膜的热稳定性优于普通 PSS/ PANI复合膜。     

MCMB/G制备DMFC管状阴极支撑体及电池性能

采用中间相炭微球/石墨(MCMB/G)作为炭前驱体材料,采用凝胶注模成型工艺制备DMFC管状阴极支撑体素坯,并通过1 000℃埋炭烧结工艺制备了管状支撑体烧结体。在此基础上,采用涂覆和包覆工艺,分别制备了管状阴极和平板阳极,组装了膜电极和异型单电池。结果表明,所制备的管状阴极支撑体表面光滑且未变形;管状阴极表面的扩散层和催化层为多孔结构,大部分孔径处于亚微米级,这有利于传质和提高催化效率;通过组织和单电池性能研究,证实了MCMB/G作为异形阴极支撑体的可行性。