高等学校化学学报
高等學校化學學報
고등학교화학학보
CHEMICAL JOURNAL OF CHINESE UNIVERSITIES
2013年
10期
2437-2444
,共8页
韩克飞%杨起涛%于书平%于景华%朱红%汪中明
韓剋飛%楊起濤%于書平%于景華%硃紅%汪中明
한극비%양기도%우서평%우경화%주홍%왕중명
2,6-二甲基聚苯醚%N-甲基咪唑%共混%交联%阴离子交换膜%燃料电池
2,6-二甲基聚苯醚%N-甲基咪唑%共混%交聯%陰離子交換膜%燃料電池
2,6-이갑기취분미%N-갑기미서%공혼%교련%음리자교환막%연료전지
Poly (2,6-dimethyl-1,4-phenylene oxide)%N-methylimidazole%Blending%Cross-linking%Anion exchange membrane%Fuel cell
以2,6-二甲基聚苯醚(PPO)为原料,经溴代及N-甲基咪唑季铵化反应,制备了N-甲基咪唑季铵化PPO,并进行了红外光谱(FTIR)和氢核磁共振波谱(1H NMR)表征.所得季铵化产物与聚乙烯醇(PVA)按不同比例共混后用戊二醛交联成膜,在碱性液中浸泡转化为OH-型,得到一系列阴离子交换膜.通过扫描电子显微镜(SEM)、交流阻抗(AC)、拉伸实验和热重分析(TGA)等手段考察了膜的微观形貌及电导率、力学性能、热稳定性及耐碱性等性能.结果表明,膜的外观形貌平整均一;含水率为50.4％～151.2％;溶胀度为79.2％ ～ 164.2％;离子交换容量为0.47～1.52 mmol/g;90℃时,M4膜的电导率高达49.1 mS/cm;断裂伸长率达到128％,极大改善了PPO膜应力易裂的状况.同时,N-甲基咪唑鎓基团分解温度达到170℃,高于常用的阴离子交换膜中的季铵基团(120℃).在2 mol/L的NaOH溶液中浸泡192 h后,电导率仅下降19％,具备良好的耐碱性能力.
以2,6-二甲基聚苯醚(PPO)為原料,經溴代及N-甲基咪唑季銨化反應,製備瞭N-甲基咪唑季銨化PPO,併進行瞭紅外光譜(FTIR)和氫覈磁共振波譜(1H NMR)錶徵.所得季銨化產物與聚乙烯醇(PVA)按不同比例共混後用戊二醛交聯成膜,在堿性液中浸泡轉化為OH-型,得到一繫列陰離子交換膜.通過掃描電子顯微鏡(SEM)、交流阻抗(AC)、拉伸實驗和熱重分析(TGA)等手段攷察瞭膜的微觀形貌及電導率、力學性能、熱穩定性及耐堿性等性能.結果錶明,膜的外觀形貌平整均一;含水率為50.4％～151.2％;溶脹度為79.2％ ～ 164.2％;離子交換容量為0.47～1.52 mmol/g;90℃時,M4膜的電導率高達49.1 mS/cm;斷裂伸長率達到128％,極大改善瞭PPO膜應力易裂的狀況.同時,N-甲基咪唑鎓基糰分解溫度達到170℃,高于常用的陰離子交換膜中的季銨基糰(120℃).在2 mol/L的NaOH溶液中浸泡192 h後,電導率僅下降19％,具備良好的耐堿性能力.
이2,6-이갑기취분미(PPO)위원료,경추대급N-갑기미서계안화반응,제비료N-갑기미서계안화PPO,병진행료홍외광보(FTIR)화경핵자공진파보(1H NMR)표정.소득계안화산물여취을희순(PVA)안불동비례공혼후용무이철교련성막,재감성액중침포전화위OH-형,득도일계렬음리자교환막.통과소묘전자현미경(SEM)、교류조항(AC)、랍신실험화열중분석(TGA)등수단고찰료막적미관형모급전도솔、역학성능、열은정성급내감성등성능.결과표명,막적외관형모평정균일;함수솔위50.4％～151.2％;용창도위79.2％ ～ 164.2％;리자교환용량위0.47～1.52 mmol/g;90℃시,M4막적전도솔고체49.1 mS/cm;단렬신장솔체도128％,겁대개선료PPO막응력역렬적상황.동시,N-갑기미서옹기단분해온도체도170℃,고우상용적음리자교환막중적계안기단(120℃).재2 mol/L적NaOH용액중침포192 h후,전도솔부하강19％,구비량호적내감성능력.
