用于低溫燃料電池的質子傳導膜

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用于低溫燃料電池的質子傳導膜

/ 時間：2006-06-27 15:34:28

近來，制備了由聚乙烯醇（PVA）、2-丙烯酰胺-2-甲基-1-丙烷磺酸（PAMPS）和聚乙烯吡咯烷酮（PVP）組成的化學交聯聚合物混合膜，并對這種膜作為質子傳導聚合物電解質進行了評價。將該膜的質子傳導系數（б）作為交聯時間、共混組成、水含量及離子交換能力（IEC）的函數進行了研究。通過傅立葉變換紅外光譜法（FTIR）、熱解重量分析和差示掃描量熱法研究了該膜的特征。由于吸附的水減少，膜膨脹隨著交聯時間的延長而下降，并伴隨著膜機械性能的改善和質子傳導率的輕微下降。當聚合物的質量組成PVA-PAMPS-PVP為1:1:0.5時，所制備膜的質子傳導系數在25±2℃時達到0.088 S/cm，離子交換能力（IEC）達到1.63 mequiv/g，甲醇滲透能力達到6.1*10^-7cm²/s。相同測量條件下，這種膜的質子傳導系數能和Nafion 117 的相比較，但是該膜的甲醇滲透能力僅是Nafion 117 的三分之一。該膜具有相對強的耐氧化性能，而沒有重量損失（例如，60℃時，在3%雙氧水溶液里100小時，在10%雙氧水溶液里20小時）。聚乙烯吡咯烷酮（PVP）在提高膜性能上起了很重要的作用。