%0 Journal Article
%T TMAH改性PVDF一步接枝PSSA质子交换膜的制备及性能
%A 刘金彦
%A 安胜利
%A 彭继华
%A 郭贵宝
%A 黄强
%J 功能材料
%D 2019
%R 10.3969/j.issn.1001-9731.2019.02.032
%X 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TMAH在甲醇中质量分数的增多而增大,TMAH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
%K 聚合物加工
%K 膜
%K 离子交换
%K 本体改性
%K 四甲基氢氧化铵
%K 苯乙烯磺酸
%U http://www.gncl.cn/CN/abstract/abstract16468.shtml