首页 | 本学科首页   官方微博 | 高级检索  
相似文献
 共查询到17条相似文献,搜索用时 281 毫秒
1.
通过在磺化聚醚醚酮(SPEEK,DS=61.68%)中分别混入酚酞型聚醚砜(PES-C)、磺化酚酞型聚醚砜(SPES-C,DS=53.7%)制备出SPEEK/PES-C、SPEEK/SPES-C共混质子交换膜.结果表明,共混的两种聚合物之间均具有较好的相容性.PES-C、SPES-C的混入能有效降低膜的溶胀及甲醇透过,且随着共混量的增加,这种作用越趋明显.纯SPEEK膜在75℃左右溶解,而SPEEK/PES-C(30wt%)、SPEEK/SPES-C(30wt%)共混膜在80℃时溶胀度仅为22.5%、26.32%.在室温至80℃范围内,纯SPEEK及共混膜的甲醇透过系数都在10-7cm2.s-1数量级上,远小于Nafion115膜.在饱和湿度下,温度大于90℃时,SPEEK/PES-C(20wt%)共混膜电导率超过Nafion115膜;温度大于110℃时,SPEEK/SPES-C(30wt%)共混膜电导率与Nafion115膜相当,达到0.11S.cm-1.高电导率,低透醇系数以及明显提高了的可使用温度表明该类共混膜有望在DMFC中使用.  相似文献   

2.
DMFC用PES/SPEEK共混阻醇质子交换膜   总被引:1,自引:0,他引:1  
将磺化聚醚醚酮(SPEEK, 磺化度DS为68.3%)和聚醚砜(PES)两种聚合物共混制得PES/SPEEK共混膜. DSC研究表明两种聚合物之间具有较好的相容性, 因而共混膜均匀致密, 未发生大尺度相分离. PES的混入能有效降低膜的溶胀度及甲醇透过系数. 纯SPEEK 膜40 ℃时在1 mol•L−1甲醇水溶液中溶胀度达到160%, 45 ℃时就完全溶解, 而含30%(w)PES的共混膜在80 ℃时的溶胀度仅有15%. 室温下含20%−30%(w)PES的共混膜的甲醇透过系数为1×10−7 cm2•s−1左右, 比Nafion 115膜的透过系数小一个数量级. 尽管80 ℃下30%(w)PES/SPEEK共混膜的电导率与Nafion 115膜相当, 但由于共混膜的厚度比Nafion 115膜小1/3左右, 膜电阻较小, 因而其电池性能比Nafion 115膜的好.  相似文献   

3.
DMFCs用磺化聚醚醚酮/功能化二氧化硅复合质子交换膜   总被引:1,自引:0,他引:1  
在磺化度(DS)为55.1%的磺化聚醚醚酮(SPEEK)中掺杂功能化二氧化硅(吸湿性SiO2溶胶及带有磺酸基团的二氧化硅(SiOx-S)粒子)制备SPEEK/SiO2和SPEEK/SiOx-S复合质子交换膜.SiO2和SiOx-S的掺杂能有效提高复合膜的抗溶胀、阻醇性能及高温低湿情况下的电导率.纯SPEEK膜在80℃溶胀为52.6%,而SiO2和SiOx-S掺杂量为15%的复合膜在此温度下分别仅有26.2%和27.3%的溶胀.在室温至80℃范围内,SPEEK/SiO2(20 wt%)和SPEEK/SiOx-S(20 wt%)复合膜的甲醇透过系数比Nafion115膜小近2个数量级.在120℃、相对湿度(RH)为40%情况下,SPEEK纯膜的电导率仅为2.6×10-4S.cm-1,SPEEK/SiO2(20 wt%)复合膜约为2.0×10-3S.cm-1,而SPEEK/SiOx-S(20 wt%)复合膜高达1.0×10-2S.cm-1,与Nafion115相当.SPEEK/SiO2(20 wt%)和SPEEK/SiOx-S(20 wt%)2种复合膜的尺寸稳定性较高,膜电极无催化剂与膜分离现象,其DMFCs单电池性能好于SPEEK膜.  相似文献   

4.
聚醚砜/酚酞基聚醚砜共混相容性及凝胶特性研究   总被引:5,自引:0,他引:5  
采用混合热焓法和稀溶液粘度法预测了聚醚砜/酚酞基聚醚砜体系相容性,并观察了聚醚砜/酚酞基聚醚砜共混制膜液的凝胶值与共混比的关系.聚醚砜/酚酞基聚醚砜为部分相容体系,其相容性与组成有关.共混制膜液的凝胶值受共混组成的影响,并非纯组分制膜液凝胶值的线性加和.  相似文献   

5.
以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和乙醇(EtOH)为添加剂,采用相转化法制得了酚酞型聚醚砜(PES-C)超滤膜。结果表明:当以乙醇为添加剂时,随着乙醇含量的增加,膜上表面变为致密结构,下表面呈多孔结构,水通量先上升后减小;当以PVP为添加剂时,随着PVP含量增加,PES-C膜的指状孔得到发展,膜通量和截留率都上升,当PVP的质量含量为10%时,PES-C膜的通量达到134.3L/(m2.h),对牛血清蛋白的截留率达85.1%。  相似文献   

6.
本文首先合成具有易磺化链段/难磺化链段的嵌段共聚物, 再通过温和的后磺化方法, 制备磺化聚醚醚酮/聚醚砜(SPEEK/PES)嵌段聚合物, 初步研究了膜的微观形貌和性能.  相似文献   

7.
酚酞聚醚醚砜(PES-c)同未交联的双酚A二缩水甘油醚(DGEBA)环氧树脂的共混物呈单一的玻璃化转变温度,其相容性主要归因于混合熵的贡献。PES-C同交联的环氧树脂之间的相容性与所用的固化剂有关。以胺类作DGEBA的固化剂时,共混物不发生相分离;以酸酐作固化剂时,共混物发生相分离。  相似文献   

8.
制备了一类侧链型含氟磺化聚醚砜(s SPFES)与磺化聚酰亚胺(SPI)共混质子交换膜(s SPFES/SPI),研究了其吸水率、尺寸变化、质子电导率及稳定性等性能.结果表明,2种磺化聚合物以三乙胺盐型溶液共混及铸膜时相容性良好,制备的s SPFES/SPI共混质子交换膜结构均一,透明结实,离子交换容量为1.76~1.88 mmol/g.s SPFES/SPI共混质子交换膜表现出横向低于纵向的各向异性尺寸变化特性,在60℃水中横向尺寸变化率低于10%,经140℃加压水处理24 h后仍能保持较好的机械强度,质量损失低于6.1%.当温度高于50℃时,完全水合状态下的s SPFES/SPI共混质子交换膜的质子电导率均达到0.1 S/cm.  相似文献   

9.
以磺化聚醚酰亚胺(SPEI)和聚醚砜(PES)为原料, 采用溶液共混法成功制备出了SPEI/PES共混型质子交换膜,并经热重分析、AFM、SEM等对膜的结构和性能进行了表征. 结果表明, 共混膜较纯SPEI膜具有更高的热稳定性和较低的溶胀性; 在室温环境下, 共混膜在干态和湿态时均具有优异的机械性能; 与纯SPEI膜相比, 共混膜的形态结构更为致密, 这将有利于降低甲醇的渗透性. 采用交流阻抗法和隔膜扩散法分别考察了膜的质子传导性和阻醇性能, 对于共混质量比为50/50的膜来说, 其质子传导率达到了5.5 mS·cm-1的水平, 能满足质子交换膜的需求, 但其甲醇渗透系数明显降低, 仅为市用Nafion 112膜的5%, 这表明该共混膜有望作为一种新型的直接甲醇燃料电池用质子交换膜.  相似文献   

10.
本文采用浓硫酸作为磺化剂,以聚醚醚酮(PEEK)为原料研究了在25℃、35℃、40℃、45℃、50℃和55℃以及2至24h磺化时间下所获得的SPEEK膜的物理化学性质,探讨了磺化温度、磺化时间对SPEEK膜的各项性能的影响.SPEEK膜的磺化度、离子交换容、含水率、导电率和钒离子渗透率等均随磺化温度和磺化时间的增加而呈...  相似文献   

11.
直接甲醇燃料电池中的膜性能比较   总被引:2,自引:0,他引:2  
邓会宁  李磊  许莉  王宇新 《物理化学学报》2004,20(11):1372-1375
制备了磺化聚醚醚酮(SPEEK)和磺化酚酞型聚醚砜(SPES-C)两种质子交换膜,考察了其质子导电和阻醇性能.实验发现,两种新型质子交换膜具有一定的化学稳定性和质子电导率,尤其在高温下两种新膜的质子电导率与Nafion膜接近.两种新膜的甲醇透过系数要比Nafion膜的低1~2个数量级.分别以两种新型膜和Nafion115膜为电解质制备了直接甲醇燃料电池膜电极,讨论了膜材料的性能对直接甲醇燃料电池性能的影响.结果表明,膜材料的阻醇性越好,电池的开路电压越高;膜的电导率越高,在较高电流密度区域内电池的性能越好.  相似文献   

12.
Composite membranes based on sulfonated silica/sulfonated poly(ether ether ketone)(SPEEK) were prepared by means of sol-gel method so as to gain a high conductivity and reasonable methanol permeability.The sulfonated silica is generated in situ via the hydrolysis of sulfonated 3-anminopropyl triethoxysilane(KH550) synthesized newly from 3-aminopropyl triethoxysilane and 1,4-butane sultone.The membrane with a silica mass fraction of 5% exhibits a conductivity of 0.187 S/cm at 80 °C and a methanol coefficient with 9.72×10-7 cm2/s.The composite membranes show improved condutive ability and better selectivity that can be promisingly used in direct methanol fuel cell.  相似文献   

13.
通过在磺化聚醚醚酮(SPEEK)中掺杂1,2,4-三羧基丁烷-2-膦酸锆(Zr(PBTC))制备出SPEEK/Zr(PBTC)复合质子交换膜.结果表明,与纯SPEEK膜相比,Zr(PBTC)的掺杂能降低复合膜的吸液量及甲醇透过系数,且随着Zr(PBTC)含量的增加,这种作用越趋明显.在室温至80℃范围内,复合膜的甲醇透过系数在10-7cm2.s-1数量级上,远小于Nafion115膜.在饱和湿度下,当温度大于90℃时,含40wt%Zr(PBTC)的复合膜电导率超过Nafion115膜,并在160℃时达到0.36S.cm-1.使用温度的提高及在高温下的高电导率表明该复合膜适合在高温DMFC中使用.  相似文献   

14.
In order to reduce the cost of membrane used in vanadium redox flow battery (VRB) system while keeping its chemical stability, Nafion/sulfonated poly(ether ether ketone) (SPEEK) layered composite membrane (N/S membrane) consisting of a thin layer of recast Nafion membrane and a layer of SPEEK membrane were prepared by chemical crosslink the sulfonic acid groups of different ionomer membranes. Scanning electron microscopy (SEM) and IR spectra analysis of the membrane showed that Nafion layer was successfully deposited on the SPEEK membrane surface and an integral layered membrane structure was formed. The area resistance and permeability of vanadium ions of membrane were also measured. It was found that N/S membrane have a very low permeability of vanadium ions accompanied by a little higher area resistance compared with Nafion membrane. As a result, the VRB single cell with N/S membrane exhibited higher coulombic efficiency and lower voltage efficiency compared with VRB single cell with Nafion membrane. Although N/S membrane delivered relatively lower energy efficiency compared with Nafion membrane, its good chemical stability and low cost make it a suitable substitute for Nafion membrane used in VRB system.  相似文献   

15.
给出了不同磺化度下的磺化聚醚醚酮(SPEEK)用作质子交换膜的一系列性能,另外提出了一种新型的酸碱共混质子交换膜,其中,磺化聚醚醚酮和壳聚糖分别被选为酸性、碱性高分子电解质,并对所制备的质子交换膜的相关性能如质子传导性,甲醇渗透性,吸水率以及膜溶胀性、热稳定性等进行了表征,结果表明此种新型复合膜尽管在质子传导性能方面有所下降,阻醇性能改变不大,但是膜溶胀性和吸水率方面有了较大的改善.磺化度为71.4%的SPEEK与壳聚糖以5∶1摩尔比共混制备的质子交换膜,其性质可以与商品化的Nafion 117相媲美,有望在甲醇燃料电池中得到应用.  相似文献   

16.
Highly charged cation permeable composite membranes were prepared by blending of sulfonated poly(ether sulfone) (SPES) with sulfonated poly(ether ether ketone) (SPEEK) in 0 to 90% weight ratio, to adjust the hydrophobic properties and ion selective nature. Extent of sulfonation was confirmed by 1H NMR and ion exchange capacity and degree of sulfonation depending on blending composition. These membranes were characterized as a function of weight fraction of SPEEK by recording ion-exchange capacity, water uptake, thermogravimetric analysis, membrane conductivity and membrane potential in equilibration with different electrolytic solutions. Membrane permselectivity and solute flux were estimated using these data on the basis of non-equilibrium thermodynamic principles and for observing the selectivity of different membranes for mono- or bivalent counter-ions. It was observed that relative selectivity for monovalent in comparison to bivalent counter-ions were increased with the decrease in SPEEK content in the composite membrane matrix. The range of SPEEK content in the blend from 60 to 80% appears the most suitable for the selective separation of monovalent ions from bivalent ions. Furthermore, highly charged nature and stabilities of these membranes extend their applications for the electro-assisted separations of similarly charged ions as well as other electro-membrane processes.  相似文献   

17.
本文报道了采用浓硫酸作为磺化剂,成功合成了不同磺化度下的聚醚醚酮(PEEK)膜,并深入研究了磺化条件包括磺化时间和磺化剂的用量对所获薄膜性能的影响,获得了在不同磺化度(DS)下SPPEK膜的离子交换容,含水率,机械性能,质子电导率等参数,特别测定了在全钒液流电池工作条件下钒离子(Ⅳ)渗透率,首次为该类液流储能电池使用价廉质优的质子交换膜提供了基础实验数据。室温条件下的实验结果如下:1)磺化12小时后,膜的磺化度46%,含水量为28%,钒离子(Ⅳ)选择性最佳(钒离子渗透率为1.2×10-7 cm2/min-1,是Nafion117 (2.9×10-6 cm2/min-1)的1/24),其质子电导率只有0.02 S/cm;2)磺化96小时其磺化度达79%的膜,质子电导率达0.16 S/cm,是Nafion117 (0.10S/cm) 的1.6倍, 但其机械性能最差;3)与Nafion117膜相比,磺化在36到48小时的SPPEK膜其机械力学性能好,薄膜的钒离子渗透率、离子交换容IEC、质子导电率和含水率高,且对钒离子的选择性佳,尤其价格仅为Nafion膜的1/13,是理想的Nafion膜的代替物,可望直接应用于全钒氧化还原液流(VRB)电池中。本文还讨论了磺化时间和不同磺化剂量对膜的性质的影响。  相似文献   

设为首页 | 免责声明 | 关于勤云 | 加入收藏

Copyright©北京勤云科技发展有限公司  京ICP备09084417号