循环伏安法测定聚苯并咪唑膜电解质甲醇透过率

研究建立了电化学循环伏安法(CV)测定磷酸掺杂聚苯并咪唑(PBI)膜甲醇透过率的方法.以磷酸溶液为电解质,在扫描电压范围-0.2~1.2 V和扫描速度100 m V/s的条件下测试了不同磷酸掺杂水平PBI膜的甲醇透过率.研究表明,根据膜样品酸掺杂水平选择磷酸电解质溶液的浓度可使待测PBI膜的酸掺杂水平在测定过程中保持不变,进而保障结果的准确性和可靠性;与纯PBI膜的甲醇透过率(1.34×10-8cm2/s)相比,磷酸掺杂PBI膜的甲醇透过率有所增加,当PBI膜的酸掺杂水平为2.5~3.2时,膜的甲醇透过率为3.2×10-8~14×10-8cm2/s.     

新型聚[2,2′-间(4-羟基吡啶)-5,5′-二苯并咪唑]共聚物质子交换膜的制备与表征

在微波加热条件下,采用溶液共缩聚的方法合成了OH-PyPBI及同时含有OHPyPBI和PBI重复单元结构的共聚物OH-PyPBI/PBI和OH-PyPBI/2PBI.通过测试1 HNMR、TGA及其溶解性,对聚合物进行了表征.利用溶液浇铸法制备出膜材料,并研究了膜材料在浓磷酸中的溶胀性、机械性能和电导率等性能.结果表明:磷酸掺杂水平为4.3的OH-PyPBI/PBI膜的综合性能最佳,室温条件下的断裂拉伸强度为55.3MPa,断裂伸长率为107%;150℃不加湿条件下的质子电导率为0.099S/cm.表明该类共聚物膜材料在高温质子交换膜燃料电池中具有潜在应用价值.     

PVDF增强咪唑功能化聚芳醚酮膜的制备与研究

研究了一种新型耐高温聚合物电解质膜的制备方法.以聚偏氟乙烯(PVDF)为增强材料,以甲基咪唑功能化聚芳醚酮(MeIm-PAEK)为基体材料,通过两者共混制备了具有较高电导率和良好尺寸稳定性的膜材料,并研究膜材料组分对膜材料性能的影响.¹H NMR 证实了咪唑基团的接枝成功.磷酸掺杂实验表明:甲基咪唑的功能化,使MeIm-PAEK膜具备较强的吸附磷酸能力;随着咪唑基团接枝度的增加,MeIm-PAEK膜的磷酸掺杂含量显著增加.通过与PVDF复合,显著地改善MeIm-PAEK膜在高温下、高浓度磷酸掺杂后的尺寸稳定性.70MeIm-PAEK/PVDF复合膜经85%磷酸溶液掺杂后,膜材料的磷酸掺杂质量分数为226%,体积溶胀率为248%,180℃不加湿条件下的电导率为0.141S/cm,适合做高温聚合物电解质膜材料.