浅议质子EVOH质子交换膜制备

论文导读：率的测定31-32

2.4.3EVOH-g-SO_3H质子膜的吸水率测定32-33412下一页

摘要：由于传统能源煤、石油、天然气储存量有限极为对环境的严重污染,已难从适应人类的存活进展需要。目前世界各国都在努力寻找新的能源来应对日亦严重的能源危机。这些新能源包括太阳能、风能、核能、氢能。氢燃料电池是一种将氢和氧的化学能通过电极反应直接转换成电能的装置。它的优点包括：能量转化效率高,对环境污染小,工作电流大,工作稳定可靠等优点。质子交换膜是氢燃料电池中的重要组成部分,起着阻隔氢,氧,传导质子,作为电绝缘体的意义。目前对比常用的为Nafion膜,该膜具有良好的耐化学腐蚀性,机械性能和质子传导能力。但有着制备困难、成本高,工作温度范围窄(70-90℃),容易引起Pt电极中毒,甲醇渗透率高等缺点,限制了其大面积推广运用。氢燃料电池所利用燃料为氢,氧气体,气体的渗透会造成膜性能降低,电极腐蚀,燃料的浪费。由此质子膜必须具备高的阻隔性能。乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)由于分子链上羟基的有着,使其结晶性提升,对气体有很好的阻隔意义。EVOH对氧气渗透系数为4,对氢气的渗透系数为450。本文主要探讨了制备EVOH质子交换膜的最佳磺化条件和通过溶液共混对磺化膜S-EVOH进行了改性探讨,并对它们在化学结构,机械性能,热性能,质子传导能力等方面进行了表征。在S-EVOH质子交换膜的制备中,研究了磺化时间,磺化温度及催化剂种类对质子传导率的影响。探讨了反应温度对质子交换膜电导率的影响,当温80℃电导率达到最大值0.003S/cm.随着反应时间的增多,质子膜的电导率也随之增多,反应时间为16h,电导率达到最大值0.003S/cm。在相同的反应条件下,对比了两种不同催化剂对质子电导率的影响,用叔丁醇钾作催化剂时其电导率略高于从碳酸钾作催化剂。在对S-EVOH的改性探讨中,研究了不同S-EVOH/EVOH质量比对质子电导率的影响。随着质量比的增多,其电导率增多。当质量比为7：3时,其电导达到最大值0.012S/cm。S-EVOH/EVOH质量比继续增多时,其低电导率会下将,最后趋于S-EVOH的电导率。对改性膜的热性能和机械性能进行了表征,其拉伸强度,耐热性都较纯EVOH膜有所提升。关键词：氢燃料电池论文质子交换膜论文乙烯-乙烯醇共聚物论文磺化反应论文质子传导率论文
本论文由www.7ctime.com,需要可从关系人员哦。摘要5-6
Abstract6-10
第一部分 文献综述10-28

1.1 引言10

1.2 质子交换膜燃料电池(PEMFC)介绍10-12

1.3 质子交换膜燃料电池的运用12-14

1.4 燃料电池用质子交换膜的介绍14-15

1.5 质子交换膜的分类极为探讨发展15-23

1.5.1 全氟磺酸型质子交换膜15-17

1.5.2 部分含氟质子交换膜17-18

1.5.3 无氟质子交换膜18-23

1.6 质子交换膜的改性办法探讨23-26

1.6.1 质子膜的改性基理及办法23-26

1.6.2 非氟质子交换膜的常用改性办法26

1.7 乙烯-乙烯醇(EVOH)共聚物介绍26-27

1.8 选题的目的和作用27-28

第二部分 实验部分28-34

2.1 实验原料与仪器28-29

2.

1.1 实验原料28

2.

1.2 实验设备28-29

2.

1.3 原料处理29

2.2 EVOH-g-SO_3H的合成及表征29-30

2.1 EVOH-g-SO_3H的合成29

2.2 EVOH-g-SO_3K的表征29-30

2.1 EVOH-g-SO_3K的结构表征29

2.2 EVOH-g-SO_3H磺化度的测定29-30

2.3 磺化反应机理30-31

2.3.1 叔丁醇钾作催化剂时的反应机理30

2.3.2 碳酸钾作催化剂时的磺化反应30-31

2.4 EVOH-g-SO_3H质子膜的制备极为表征31-33

2.4.1 EVOH-g-SO_3H质子膜的制备31

2.4.2 EVOH-g-SO_3H质子膜的表征31-33

2.4.1 EVOH-g-SO_3H质子膜的IEC值测定31

2.4.2 EVOH-g-SO_3H质子膜电导率的测定31-32

2.4.3 EVOH-g-SO_3H质子膜的吸水率测定32-33

2.4论文导读：32.4.2.5EVOH-g-SO_3H质子膜的热性能表征332.4.2.6EVOH-g-SO_3H质子膜的机械性能测试332.5EVOH-g-SO_3H质子膜的改性探讨33-34第三部分结果与讨论34-433.1质子交换膜的结构与性能表征34-363.1.1质子膜的结构表征343.1.2EVOH-g-SO_3H质子膜磺化度及接枝率的测试34-353.1.3质子膜的吸水率测试35-363.2EVOH-g-SO_3H质子
.

2.4 EVOH-g-SO_3H质子膜的溶胀率测定33

2.4.5 EVOH-g-SO_3H质子膜的热性能表征33

2.4.6 EVOH-g-SO_3H质子膜的机械性能测试33

2.5 EVOH-g-SO_3H质子膜的改性探讨33-34

第三部分 结果与讨论34-43

3.1 质子交换膜的结构与性能表征34-36

3.

1.1 质子膜的结构表征34

3.

1.2 EVOH-g-SO_3H质子膜磺化度及接枝率的测试34-35

3.

1.3 质子膜的吸水率测试35-36

3.2 EVOH-g-SO_3H质子膜的电导率探讨36-40
3.

2.1 质子膜的交流阻抗图谱分析36-37

3.

2.2 离子交换容量与电导率的联系37-38

3.

2.3 反应温度对电导率的影响38-39

3.

2.4 反应时间对电导率的影响39

3.

2.5 催化剂种类对质子膜电导率的影响39-40

3.3 S-EVOH/EVOH质量比对膜质子传导率的影响40-41

3.4 质子膜的热性能分析41

3.5 质子膜的机械性能测试41-43

结论43-44
参考文献44-49
发表文章及科研成果49-50
致谢50