侧链含多季铵基团聚芳醚酮阴离子交换膜的制备与性能

侧链含多季铵基团聚芳醚酮阴离子交换膜的制备与性能

论文摘要

成功合成了一个同时带有季铵基团和烷基溴的小分子(1-溴-6-(三甲基铵)己基溴化物),通过季铵化反应,将其接枝在三乙烯二胺季铵化的聚芳醚酮上,制备了带有柔性侧链且侧链上含有多季铵基团的聚芳醚酮(TQPAEK).利用溶液流延的方法,并经碱化处理制备得到OH–型阴离子交换膜.通过改变起始聚合物的溴代度,可有效调控阴离子交换膜的离子交换容量,其范围在1.75~2.57meq/g.膜的溶胀度、吸水率与离子传导率均随着离子交换容量的增加而增大.该阴离子交换膜具有良好的热稳定性和机械性能,特别是柔性侧链的引入,显著地提高了聚合物膜的柔韧性,其断裂伸长率最高可达103.2%,拉伸强度仍在28MPa以上.引入多季铵化柔性侧链,有利于高局部离子基团的富集程度,在膜内形成了明显的相分离结构.80℃下最高离子电导率可达74.35mS/cm.这些结果表明多季铵化聚芳醚酮阴离子交换膜有望应用于燃料电池.

论文目录

  • 1 实验
  • 2 结果与讨论
  •   2.1 BTAH与TQPAEK的合成与表征
  •   2.2 热性能和机械性能
  •   2.3 离子交换容量, 吸水率和溶胀度率
  •   2.4 离子传导率
  •   2.5 耐碱性
  • 3 总结
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 赵成吉,卜凡哲,那辉

    关键词: 阴离子交换膜,侧链,多季铵化,燃料电池,离子传导率

    来源: 科学通报 2019年02期

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

    专业: 无机化工,电力工业

    单位: 吉林大学化学学院,中国科学院长春应用化学研究所生态环境高分子材料重点实验室

    基金: 国家自然科学基金(21474036)资助

    分类号: TM911.4

    页码: 172-179

    总页数: 8

    文件大小: 3593K

    下载量: 200

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