燃料電池用PVDF-PSSA-TiO-,2-復合膜的研究.pdf

1、燃料電池因其高效清潔的優(yōu)點，在近些年引起人們的廣泛關注，取得了很大的進展。直接甲醇燃料電池(簡稱DMFC)以其高效、高能量密度、低排放和燃料儲運及補充方便等特點被認為是適應未來能源和環(huán)境要求的理想動力源之一。質子交換膜是DMFC電池的核心部件，其性能的優(yōu)劣直接影響著燃料電池的工作性能。因此，燃料電池用質子交換膜的開發(fā)無論是在膜科學技術，還是在國防、科技、能源、環(huán)境等方面都有十分重要的意義。目前，適用于DMFC電池的質子交換膜材料阻醇性能

2、較差。甲醇透過問題不但造成了燃料的浪費，而且導致電池性能的下降。因此，制備具有較好阻醇性能的質子交換膜具有重要的理論和實際意義。 本文以聚苯乙烯為原料，以乙酰硫酸酯為磺化劑制得了具有不同磺化度的聚苯乙烯磺酸(PSSA)。探討了磺化劑用量、反應溫度、反應時聞、反應介質等因素對產(chǎn)物磺化度的影響，確定了磺化反應的最佳工藝條件。采用紅外光譜對產(chǎn)物的結構進行了表征。 聚偏氟乙烯(PVDF)為碳氟主鏈的高聚物，具有良好的耐熱性和

3、化學穩(wěn)定性，并具有較高的力學強度。本文以PVDF為支撐體，以PSSA為導離子物質，采用溶液共混法制備了PVDF/PSSA共混膜。利用掃描電子顯微鏡對共混膜的表面形態(tài)進行了表征；利用熱分析儀對共混膜的熱性能進行了研究；對共混膜的形體穩(wěn)定性、吸水率、離子交換容量、阻醇性等性質進行了研究。通過上述研究優(yōu)化了共混膜中PVDF與PSSA的比例。制得了表面具有微孔結構的PVDF/PSSA共混膜。 分別通過溶液共混法、溶膠-凝膠法及超聲波自