| 用于燃料电池的季铵基团的PVA/PAADDA碱性聚合物电解质膜的制备及稳定性 |
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| 引用本文： | 傅婧,乔锦丽,马建新. 用于燃料电池的季铵基团的PVA/PAADDA碱性聚合物电解质膜的制备及稳定性[J]. 高等学校化学学报, 2011, 32(7): 1598-1604 |
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| 作者姓名： | 傅婧 乔锦丽 马建新 |
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| 作者单位： | 1. 华东理工大学资源与环境工程学院, 上海 200237; 2. 东华大学环境科学与工程学院, 上海 201620; 3. 同济大学新能源汽车工程中心, 上海 201804 |
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| 基金项目： | 上海市浦江人才基金(批准号:08PJ14096); 上海市自然科学基金(批准号:09ZR1433300); 教育部归国留学人员基金[批准号:2009(1001)]资助 |
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| 摘 要： | 通过聚合物共混法成功地制备出了具有化学交联结构的聚乙烯醇/二甲基二烯丙基氯化铵和丙烯酰胺共聚物(PVA/PAADDA)碱性聚合物电解质膜。采用傅里叶红外分析（FTIR）、扫描电镜（SEM）、热重分析（TGA）和交流阻抗等方法详细考察了PVA/PAADDA膜的分子结构、微观形貌、热稳定性、耐碱稳定性、尺寸稳定性和电导率。红外分析结果表明，PAADDA成功地混入聚合物基体中。SEM分析结果表明，当m(PVA):m(PAADDA)=1:1时，膜可观察到明显的微相分离。TGA结果表明，混入PAADDA后膜的热稳定性没有明显降低，并且在210 oC之前能保持很好的热稳定性。PVA/PAADDA膜在经过高温、高浓度碱溶液（80 oC, 6 mol?L-1）处理后，仍表现出很好的耐碱稳定性。同时，由于膜内形成致密的内互交联网络结构，PVA/PAADDA膜在60 oC水中处理300 h后也能表现出优良的尺寸稳定性和电导率稳定性。此外，膜的甲醇吸收率随着温度的升高没有明显变化，90 oC时甲醇吸收率仅为同条件下Nafion115膜的1/5。
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| 关 键 词： | 碱性聚合物电解质膜 聚乙烯醇 二甲基二烯丙基氯化铵和丙烯酰胺共聚物 化学交联 稳定性 |
| 收稿时间： | 2010-08-17 |
Preparation and Stability of Quaternary Ammonium Based Solid Alkaline Electrolyte Membrane for Fuel Cells |
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| FU Jing,QIAO Jin-Li,MA Jian-Xin. Preparation and Stability of Quaternary Ammonium Based Solid Alkaline Electrolyte Membrane for Fuel Cells[J]. Chemical Research In Chinese Universities, 2011, 32(7): 1598-1604 |
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| Authors: | FU Jing QIAO Jin-Li MA Jian-Xin |
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| Affiliation: | 1. School of Resource and Environmental Engineering, East China University of Science and Technology, Shanghai 200237, China;2. School of Environmental Science and Engineering, Donghua University, Shanghai 201260, China;3. Clean Energy Automotive Engineering Center, Tongji University, Shanghai 201804, China |
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| Abstract: | The solid alkaline electrolyte membranes were succesfully prepared from poly(vinyl alcohol)/poly(acrylamide-co-diallyldimethylammonium chloride)(PVA/PAADDA) by chemical cross-linking.The molecular structure,morphology,thermal stability,alkali resistance stability,dimensional stability and hydroxyl ionic conductivity of the PVA/PAADDA membranes were characterized using Fourier transform infrared spectra(FTIR),scanning electron microscope(SEM),thermogravimetric analysis(TGA) and AC impedance technique.FTIR re... |
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| Keywords: | Based solid alkaline electrolyte membrane Poly(vinyl alcohol) Poly(acrylamide-co-diallyldimethy-lammonium chloride) Chemical cross-linking Stability Methanol permeability |
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