TMAH改性PVDF一步接枝PSSA质子交换膜的制备及性能

• 作者: 刘金彦 安胜利 彭继华 郭贵宝 黄强
• 来源期刊: 功能材料
• 学科: 化学
• 关键词: 聚合物加工 膜 离子交换 本体改性 四甲基氢氧化铵 苯乙烯磺酸
• 年，卷（期）: 2019,（2）
• 所属期刊栏目: 工艺·技术
• 页码范围: 201-207
• 页数: 7页
• 分类号: TQ325.4|O63
• 字数: 5918字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-9731.2019.02.032

摘要

针对商业化Nafion系列全氟磺酸质子交换膜的甲醇渗透率高的问题,利用四甲基氢氧化铵(TMAH)液相改性聚偏氟乙烯(PVDF),以过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,一步将苯乙烯磺酸(SSA)接枝到改性的PVDF上,制备了用于替代Nafion膜的聚偏氟乙烯接枝聚苯乙烯磺酸(PVDF-g-PSSA)质子交换膜.研究了不同质量分数的TMAH甲醇溶液对PVDF-g-PSSA膜电导率和甲醇渗透率的影响.同时,利用傅立叶变换红外光谱(FT-IR)和能谱扫描电镜(SEM-EDX)分析了膜的结构、形貌及硫元素分布情况.结果表明,TMAH使PVDF脱去部分HF产生碳碳双键且PSSA成功接枝到改性的PVDF骨架上,硫元素在膜内外分布均匀;PVDF-g-PSSA膜的电导率和甲醇渗透率随TMA H在甲醇中质量分数的增多而增大,TMA H质量分数为20％的膜的质子电导率在20℃下达到0.0890 S/cm、常温下的甲醇渗透率为5.07×10-7 cm2/s;热重分析(TGA)表明,膜的热稳定性良好,耐热温度高达190℃.该膜作为电解质材料的直接甲醇燃料电池(DMFC)最大功率密度可达到17.085 mW/cm2,且工艺简单、成本低,有望在实际中应用.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	郭贵宝	内蒙古科技大学化学与化工学院	71	217	6.0	9.0
2	安胜利	内蒙古科技大学材料与冶金学院	193	651	11.0	14.0
3	彭继华	内蒙古科技大学材料与冶金学院	7	17	3.0	3.0
4	刘金彦	内蒙古科技大学化学与化工学院	65	141	6.0	8.0
5	黄强	内蒙古科技大学化学与化工学院	4	12	2.0	3.0