红外光谱法研究聚苯并咪唑的热降解性能

采用傅立叶变换红外光谱(FTIR),研究了聚[(2,2′-间-苯基)-5,5′-二苯并咪唑](简称聚苯并咪唑,PBI)膜及其磷酸掺杂膜分别在N2、空气氛围中的热降解过程,并与这2种膜的热失重分析结果进行对比.结果发现,在N2中直到450℃时PBI的结构都没有大的变化,而在空气中达450℃时PBI结构发生了变化.从磷酸掺杂PBI膜的FTIR发现,除了PBI结构变化外,磷酸在其中的存在形态也随着温度的升高而变化.在温度升高过程中掺杂体系中的H2PO4-逐渐减少,而H3PO4则逐渐增多.     

磷酸掺杂新型聚苯并咪唑的质子导电性能的研究

采用溶液缩聚法合成得到了聚 2,6 苯并咪唑(PBI mono)和聚 2,2′ 辛撑 5,5′ 二苯并咪唑(PBI octa),红外光谱证实了其化学结构。热重分析结果表明,随着脂肪链的引入,PBI octa的耐热性比结构相似但无脂肪链结构的聚苯并咪唑聚 2,2′ 间苯基 5,5′ 二苯并咪唑(PBI ph)明显下降,而 PBI mono 的耐热性与PBI ph 较为接近。主链结构中引入了脂肪链的PBI octa溶解能力比PBI mono和PBI ph略高。对磷酸掺杂 PBI octa 和 PBI mono 的质子导电性研究表明,随着掺杂度的增大,二者的电导率均相应增大,PBI octa的电导率略高于 PBI mono,在掺杂度较大时二者的电导率逐步趋于接近,主要取决于酸掺杂度。PBI mono的电导率与温度的关系较为接近 Arrhenius关系,质子的输送主要依靠质子在磷酸根阴离子和咪唑环之间的跃迁实现,而 PBI octa 则偏离了 Arrhe nius方程,质子的输送可能来自多种机理。     

磺化间规聚苯乙烯的合成及质子导电性能

合成了不同磺化度的磺化间规聚苯乙烯(SsPS),用红外光谱等方法确证了SsPS中磺酸基团的对位取代．研究了SsPS的吸水性及其非水膜的导电性与磺化度和温度的关系,SsPS膜中水的含量对导电性的影响,并对SsPS的含水膜和非水膜表面进行了扫描电镜分析．实验结果表明,SsPS非水膜的电导率非常低,SsPS非水膜的电导率和吸水性都随磺化度的增大而增强。在不同的磺化度下,SsPS膜的导电性随温度有不同的变化规律,磺化度较低时符合Arrhenius方程,而磺化度较高时则偏向VTF方程,SsPS吸水达平衡后的膜相对于非水膜的电导率增长了三个数量级．