復(fù)合PVDF膜質(zhì)子導(dǎo)體制備、性能及在CO電化學(xué)傳感器中的應(yīng)用.pdf

1、Nafion膜由于質(zhì)子導(dǎo)電率高而應(yīng)用于直接甲醇燃料電池等電化學(xué)器件，但是Nafion膜在使用過(guò)程中由于電導(dǎo)率受環(huán)境濕度的影響大，不易保水而致使其性能不穩(wěn)定，加之Nafion膜的成本高，限制了這些電化學(xué)器件在實(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)題或使用性能優(yōu)良、價(jià)格便宜的Nafion膜的替代膜成為這類電化學(xué)器件研究的難點(diǎn)技術(shù)之一。本文以聚偏氟乙烯(PVDF)為基質(zhì)，制備了一種新的以質(zhì)子為導(dǎo)電離子的PVDF/P2O5復(fù)合聚合物

2、電解質(zhì)。利用現(xiàn)代分析手段對(duì)這種復(fù)合膜的結(jié)構(gòu)、導(dǎo)電性及熱穩(wěn)定性進(jìn)行了研究；并研究了質(zhì)子導(dǎo)電膜應(yīng)用于CO氣體傳感器的可行性。 通過(guò)把P2O5溶解于NMP溶液，然后以一定配比與PVDF進(jìn)行攪拌得到黏性溶液，在玻璃板上成膜，所成膜干燥后在60％的熱磷酸中浸泡水化，室溫干燥，得到PVDF/P2O5復(fù)合電解質(zhì)膜。詳細(xì)研究了復(fù)合膜制備過(guò)程中干燥時(shí)間和干燥溫度對(duì)膜性能的影響，摸索出合成性能良好的PVDF/P2O5復(fù)合電解質(zhì)膜的最佳工藝條件。

3、 用紅外光譜分析法及掃描電鏡等現(xiàn)代儀器分析手段分析了PVDF/P2O5復(fù)合電解質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)及表面特征；用交流阻抗法研究了不同P2O5含量及不同相對(duì)濕度下PVDF/P2O5復(fù)合電解膜的導(dǎo)電性能；用熱重分析法分析了復(fù)合電解質(zhì)膜的熱穩(wěn)定性。研究結(jié)果表明，復(fù)合膜的表面致密；室溫下的電導(dǎo)率達(dá)到了10-2S/cm，其導(dǎo)電性能在較寬的濕度范圍內(nèi)優(yōu)于Nafion膜；PVDF/P2O5復(fù)合電解質(zhì)膜在100℃以下是穩(wěn)定的，并能夠滿足室溫使用要求。