新型聚芳醚砜陰離子交換膜的制備及性能研究.pdf

1、使用陰離子交換膜的聚合物電解質(zhì)燃料電池具有較高的能量轉(zhuǎn)化效率、可采用非貴金屬催化劑、低污染與低維護(hù)費(fèi)用等優(yōu)點(diǎn)，有望成為能源利用中一種突出的清潔能源技術(shù)。新型的陰離子交換膜的開(kāi)發(fā)工作受到了越來(lái)越多的關(guān)注。
　　本文是對(duì)聚芳醚砜類(lèi)陰離子交換膜的功能化及膜制備展開(kāi)的一系列研究，論文的主要內(nèi)容如下。
　?。?）以鄰甲基對(duì)苯二酚和4，4’-二氟二苯砜制備了含甲基側(cè)基聚醚砜嵌段，然后利用該嵌段進(jìn)行嵌段聚合、NBS溴代、季銨鹽轉(zhuǎn)化制備了側(cè)

2、鏈季銨化的聚醚砜(NPBMHQF-x)膜材料，核磁表征了產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)。性能研究表明，對(duì)比類(lèi)似的無(wú)規(guī)共聚物的膜材料，嵌段聚合物膜材料具有較低的吸水率和溶脹率，尺寸穩(wěn)定性較好、電導(dǎo)率較高。離子交換量為1.42mmol/g時(shí)，NPBMHQF-50在80℃時(shí)的電導(dǎo)率達(dá)到了43.6ms/cm。膜材料在室溫下4mol/LKOH溶液中浸泡7天，電導(dǎo)率沒(méi)有發(fā)生變化。
　?。?）用4，4’-二氟二苯砜對(duì)鄰甲基對(duì)苯二酚進(jìn)行酚羥基的保護(hù)，然后經(jīng)NBS溴代

3、，季銨鹽轉(zhuǎn)化，合成了帶有季銨鹽側(cè)基的功能單體DFQNHQ。用DFQNHQ單體、4，4’-二氟二苯砜和雙酚AF縮聚制備了帶有季銨鹽側(cè)基的聚醚砜陰離子交換膜（DFQNHQP-x），通過(guò)核磁表征了各階段產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)。通過(guò)使用功能單體聚合，季銨基團(tuán)的數(shù)量和在聚合物主鏈的位置可以得到有效地控制。性能研究表明，膜材料有一定的力學(xué)性能和十分優(yōu)異的堿穩(wěn)定性、尺寸穩(wěn)定性，離子交換量最高的DFQNHQP-100（IEC=1.15mmol/g）在80℃的電導(dǎo)率