单轴拉伸对Nafion结构及性能的影响

• 作者: 冯继文 王立英 蒋晓锋
• 来源期刊: 波谱学杂志
• 学科: 物理学
• 关键词: 核磁共振(NMR) 单轴拉伸 形态-性能关系 水 甲醇
• 年，卷（期）: 2014,（1）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 71-80
• 页数: 10页
• 分类号: O482.53
• 字数: 3401字
• 语种: 中文

摘要

2HNMR和PFG-NMR用于研究拉伸过程中Nafion结构的改变以及对溶剂分子运动性质的影响.2H谱表明单轴拉伸Nafion膜在拉伸比率较低情况下(L＜5),通道排列取向程度随着拉伸比率变大而增大,同时扩散实验表明水分子的运动能力也得到增强,表明取向化的通道网络有助于增强材料取向方向质子的导电能力,可以用于提高质子膜材料性能.在取向达到最大值后(L≥5)继续拉伸,膜内水分子的移动能力相比略有降低.溶胀实验表明取向膜的溶胀行为呈各向异性,拉伸作用致使膜内通道沿拉伸方向取向排列,通道的取向效应使得其在垂直拉伸方向(y)和膜厚度方向(Z)溶胀更为显著.拉伸Nafion膜对甲醇的吸附能力随着拉伸比率的增加而增强,同时甲醇的扩散数据显示,甲醇的运动能力在该通道网络中也随着拉伸比率的变大而不断增强,甲醇燃料在该类质子膜内的渗透效应得以增强,不利于其在直接甲醇燃料电池中的应用.