自具微孔聚合物交联阴离子交换膜的制备研究

来源 :厦门大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:eagle_19810
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
作为碱性燃料电池的核心部件,阴离子交换膜(AEMs)对燃料电池的使用寿命与功率起着决定性的作用。目前,AEMs仍存在电导率较低、耐碱性较差及尺寸稳定性不足等缺陷。普遍认为获得高离子电导率最直接的方法是提高AEMs的离子交换容量(IEC),但过高的IEC会促使膜过度吸水导致尺寸稳定性下降。如何平衡这三者间的关系制备出高性能AEMs已成为膜制备领域的难点之一。为此,本文从调控膜微观结构构建高效离子通道入手,设计并制备了两种基于自具微孔聚合物(PIMs)的交联型AEMs,深入探讨了 AEMs的结构与性能之间的关系,具体为:(1)针对PIMs溶解性差和不易接枝功能化导致AEMs制备较难的问题,提出了引入柔性易接枝链段的普适性策略,合成了具有良好溶解性和高反应活性的新型微孔聚合物PIM-1/PES,由此制备了一系列交联PIM-1/PES AEMs。研究表明:PIM-1链段不仅能有效地限制AEMs的溶胀,还可以在成膜过程中促进离子基团聚集,进而形成发达的离子传输通道。其中,PIM-1/PES0.50 AEM具有较高的离子电导率(87.6 mS cm-1,80℃)与较低的溶胀(11%,80℃)。相较于PESAEM,其离子电导率提升了 36%。以此AEM制作膜电极组装了 H2/O2单电池,在60℃下其功率密度可达150 mW cm-2。(2)在上述研究的基础上,设计了以带有叔胺基团的PIM聚合物作为交联剂的交联型AEMs。研究表明:PIM基交联剂的引入,显著提高了 AEMs内自由体积,从而起到增加含水率的作用,同时还加剧了亲水性PPO片段的自聚集,微相分离结构更为显著。当交联剂比例为1.50时,交联膜CPPO-PIM1.50 AEM具有最高的离子电导率(120mS cm-1,80℃),且该膜抗溶胀能力良好,大大提高了其应用潜力。综上所述,本文制备了微孔聚合物PIM-1/PES AEMs和PIMs高分子链交联PPO AEMs,并分别探讨了刚性PIMs主链与交联剂对AEMs性能的影响,其研究结果可用于指导PIMs AEMs的开发,制备的PIM-1/PES0.50与CPPO-PIM1.50 AEMs在燃料电池、水处理、化工分离等领域具有潜在的应用前景。
其他文献
报纸
二战后,日本开始进行社区营造和治理,逐渐形成了独特的居民自治的社区治理体系。在此,系统地梳理了日本的社区建设和发展历程,并对日本社区建设、社区治理的主要特点和资金保障进行整理,希望对我国社区工作的开展有一定的启发作用。
报纸
核心素养指的是学生能够培养出适合自己终身发展和社会进步所必须的品格和能力。作为历史学科的核心素养之一,家国情怀能够让学生具备对国家更高的认同感,能够强化自己的责任感和使命感。因此,教师在开展历史教学的过程中应当注重培养学生的核心素养,让学生能够在学习的过程中培养自己的爱国情怀,树立民族自信。
各区、县级市人民政府,市府直属各单位: 为了加强和改进市政府的新闻报道工作,根据省政府办公厅《印发省政府重要政务活动和会议宣传报道工作规范(暂行)的通知》(粤府办[2001]3号)精神,结合我市实际,制订本工作规范,请贯彻执行。
“减轻校外培训负担”是“双减”新政的重中之重。为了解其实施成效,华东师范大学基教所五育融合研究中心向全国29个省级行政区152个地级市的中小学生、教师和家长发放并回收有效问卷23567份,深度访谈10所校外培训机构相关负责人。调研结果显示:九个月来校外培训治理已显现初步成效:校外培训机构行为进一步规范、学校课后服务水平整体提升、家庭校外教育支出锐减,家长教育焦虑情绪得到部分缓解。同时存在学科类校外
实验在初中物理教学中的作用十分突出,它能够帮助学生更好地理解课本中的知识内容,借助实验对这一知识点进行深入地分析和探究,提高他们动手操作的能力.但是很多初中物理实验所耗费的时间比较长,有的实验还容易失败,进而影响了整个课堂教学的效率和质量.因此,在初中物理的实验教学过程中,教师可以充分借助微课实现教学,帮助学生了解相关知识点的同时,还能够节约课堂时间,将实验过程最为直观地呈现,实现学生对知识的有效
众所周知,当块体材料缩减到纳米尺度时,材料自身的性质(电学、力学、光学、磁学、热学等)就会发生独特的变化,因此低维材料的应用和发展一直是材料学领域的研究热点。石墨烯的发现证实了二维材料能够稳定存在,自此二维材料便得到快速发展,尤其是在电子输运领域;同时随着研究的深入,新型化学合成的薄层材料(如有机半导体薄膜、金属有机骨架化合物等)也逐渐运用到电子器件领域,这为实现器件的功能化发展开辟了新的路径。因
高层建筑结构复杂、楼层高,一旦发生火灾,灭火救援难度大,会带来严重的后果,因此高层建筑火灾成为消防领域需要攻关的关键问题。为打赢高层建筑灭火救援这一难题的攻坚战,文章先对消防灭火救援的基本要求进行论述,然后对高层建筑灭火救援的难点进行分析,最后在此基础上探讨高层建筑灭火救援的方法及对策,旨在全面做好高层建筑的灭火救援工作,以保障人们的生命财产安全和社会的稳定发展。