改性聚偏氟乙烯接枝共混聚2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸膜的研制.pdf

1、電化學(xué)氣體傳感器由于具有檢測(cè)氣體種類多、濃度范圍寬、體積小、價(jià)格低、測(cè)量精度高等優(yōu)點(diǎn)，在環(huán)境監(jiān)測(cè)與安全生產(chǎn)等領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。但這類傳感器也存在著一定的問(wèn)題，即使用壽命較短。為了解決這個(gè)問(wèn)題，同時(shí)也為適應(yīng)一些特殊行業(yè)對(duì)氣體傳感器性能的要求，人們將研究重點(diǎn)集中到新型固體電解質(zhì)的研究開(kāi)發(fā)，希望能延長(zhǎng)傳感器的使用壽命并實(shí)現(xiàn)其微型化。目前，使用最廣的是Naf ion膜，但是由于其電導(dǎo)率受環(huán)境濕度影響大，不易保水而致使傳感器的性能不穩(wěn)定，加之N

2、afion膜的成本高，限制了這種傳感器在實(shí)際中的應(yīng)用。因此，解決聚合物固體電解質(zhì)的保水性問(wèn)題，以及使用性能優(yōu)良、價(jià)格便宜的Nafion膜的替代膜成為全固態(tài)氣體傳感器的難點(diǎn)技術(shù)之一。
　　 本文以具有優(yōu)良物理化學(xué)性質(zhì)的聚偏氟乙烯(PVDF)為基底，采用向PVDF中摻雜原硅酸鈉，接枝共混具有強(qiáng)酸性、高熱穩(wěn)定性、強(qiáng)質(zhì)子導(dǎo)電性與化學(xué)穩(wěn)定性的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)的方法，制備一種新型的固體聚合物電解質(zhì)：改性聚偏氟乙烯接

3、枝共混聚2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸膜(PVDF-g-PAMPS膜)，用于提高質(zhì)子交換膜的保水性和導(dǎo)電性。通過(guò)研究溶劑量、引發(fā)劑量、烘膜條件等制膜參數(shù)對(duì)膜性能的影響，優(yōu)化性能優(yōu)良聚合物膜的制備條件為：N-甲基吡咯烷酮的量固定在20ml左右(即0.20gPVDF/mlNMP)：過(guò)硫酸銨濃度為0.4g/100ml；烘干溫度80℃，保溫時(shí)間4小時(shí)。
　　 用紅外光譜分析法、熱重分析法、掃描電鏡等分析PVDF-g-PAMPS膜結(jié)構(gòu)及形