用于低温燃料电池的质子传导膜

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用于低温燃料电池的质子传导膜

/ 时间：2006-06-27 15:34:28

近来，制备了由聚乙烯醇（PVA）、2-丙烯酰胺-2-甲基-1-丙烷磺酸（PAMPS）和聚乙烯吡咯烷酮（PVP）组成的化学交联聚合物混合膜，并对这种膜作为质子传导聚合物电解质进行了评价。将该膜的质子传导系数（б）作为交联时间、共混组成、水含量及离子交换能力（IEC）的函数进行了研究。通过傅立叶变换红外光谱法（FTIR）、热解重量分析和差示扫描量热法研究了该膜的特征。由于吸附的水减少，膜膨胀随着交联时间的延长而下降，并伴随着膜机械性能的改善和质子传导率的轻微下降。当聚合物的质量组成PVA-PAMPS-PVP为1:1:0.5时，所制备膜的质子传导系数在25±2℃时达到0.088 S/cm，离子交换能力（IEC）达到1.63 mequiv/g，甲醇渗透能力达到6.1*10^-7cm²/s。相同测量条件下，这种膜的质子传导系数能和Nafion 117 的相比较，但是该膜的甲醇渗透能力仅是Nafion 117 的三分之一。该膜具有相对强的耐氧化性能，而没有重量损失（例如，60℃时，在3%双氧水溶液里100小时，在10%双氧水溶液里20小时）。聚乙烯吡咯烷酮（PVP）在提高膜性能上起了很重要的作用。