| 题名 | PVDF粉体预辐照接枝苯乙烯制备燃料电池用质子交换膜 |
| 作者 | 吉玉玲 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2009-05-15 |
| 授予单位 | 中国科学院上海应用物理研究所 |
| 授予地点 | 上海应用物理研究所 |
| 导师 | 李景烨 |
| 关键词 | PVDF 粉体 预辐照接枝 磺化 质子交换膜 |
| 其他题名 | Preparation of proton exchange membrane for fuel cell by pre-irradiation grafting styrene onto PVDF powder |
| 中文摘要 | 本论文以PVDF粉体作为基材，采用预辐射接枝法接枝苯乙烯，对接枝后的粉体成膜，再用氯磺酸对得到的接枝膜进行磺化。最终得到一系列不同接枝率的质子交换膜。 在PVDF粉体接枝苯乙烯方面，确定了准确测定苯乙烯接枝率的方法——元素分析法，并详细研究了水/异丙醇体系、水乳液体系的接枝反应动力学。在水/异丙醇接枝体系中，最大接枝率在36%左右。同时尝试了水悬浮体系中接枝苯乙烯，结果表明苯乙烯在水悬浮体系中可以成功接枝到PVDF粉体上。 关于接枝后粉体的成膜，实验发现高接枝率的PVDF不能溶于NMP中。所以，对于低接枝率的粉体采用溶液浇铸成膜，而高接枝率的粉体采用热压成膜。 将薄膜磺化后即得到具有离子交换能力的质子交换膜。对于得到的质子交换膜分别进行了离子交换容量、吸水率、质子传导性以及耐氧化性等性能测试。接枝率为9.6%、21.8%的质子交换膜的离子交换容量分别为0.74和1.41mmol/g。实验结果表明热压法制备的质子交换膜具有较低的吸水率。通过在双氧水中的耐氧化性实验发现：质子交换膜的耐氧化性较差，浸泡28小时后，膜的聚苯乙烯磺酸接枝链段基本完全降解。有待通过交联等方法进一步改善。 此外，通过红外光谱、差示扫描量热谱、热重及XPS等表征手段分别对接枝后的粉体以及所得到质子交换膜进行了表征。从表观上观察，所制备的质子交换膜的平整度较好。同时，XPS能谱初步证明采用粉体接枝制备的PVDF-g-PS膜的苯乙烯接枝链未在表面富集，EDX分析表明所得的质子交换膜中磺酸基团分布均匀。达到了本课题预期要解决的接枝链分布均一性和膜的平整性问题的目标。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2012-04-11 |
| 页码 | 80 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.sinap.ac.cn/handle/331007/7354]  |
| 专题 | 上海应用物理研究所_中科院上海应用物理研究所2004-2010年 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 吉玉玲. PVDF粉体预辐照接枝苯乙烯制备燃料电池用质子交换膜[D]. 上海应用物理研究所. 中国科学院上海应用物理研究所. 2009. |
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