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新型含氮雜環(huán)結(jié)構(gòu)磺化聚酰亞胺質(zhì)子交換膜材料的合成及性能研究

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質(zhì)子交換膜二氮雜萘酮磺化聚酰亞胺

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通用高分子材料

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質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）具有高效、高能量密度、無(wú)污染等特點(diǎn)，被認(rèn)為是最有前途的高效能源裝置。質(zhì)子交換膜（PEM）是質(zhì)子交換膜燃料電池結(jié)構(gòu)中重要的組成部分，它決定了整個(gè)PEMFC的性能與使用壽命。在PEMFC的工作過(guò)程中，質(zhì)子交換膜起到了傳導(dǎo)質(zhì)子、阻隔燃料和氧化劑的作用。因此PEM膜材料必須具有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性，較高的水合能力和尺寸穩(wěn)定性，高的質(zhì)子傳導(dǎo)率、足夠的機(jī)械強(qiáng)度以及適當(dāng)?shù)男詢r(jià)比。全氟磺酸膜存在價(jià)格昂貴、操作溫度低、甲醇滲透性強(qiáng)等缺點(diǎn)，因此迫切需要開(kāi)發(fā)新型非氟聚合物質(zhì)子交換膜材料。目前已經(jīng)開(kāi)發(fā)研究的烴類膜材料包括磺化聚醚醚酮、磺化聚砜、磺化聚醚腈酮、磺化聚酰亞胺等，其中磺化聚酰亞胺是一種性能優(yōu)越，很有發(fā)展前景的質(zhì)子交換膜。[1][2-4][5-8]含二氮雜萘酮結(jié)構(gòu)的新型聚酰亞胺具有優(yōu)越的耐熱、耐化學(xué)品和機(jī)械穩(wěn)定性，易于溶液澆鑄成膜，能夠滿足質(zhì)子交換膜材料的需要。本文以1，2-二氫-2-(4-氨基苯基)-4-[4-(4-氨基苯氧基-3-磺酸基)-苯基]-二氮雜萘-1-酮(S-DHPZDA)，1,4,5,8-萘四甲酸二酐（NTDA），1,2-二氫-2-(4-氨基苯基)-4-[4-(4-氨基苯氧基)-苯基]-二氮雜萘-1-酮(DHPZDA)和4，4′-二（4-氨基苯氧基）聯(lián)苯（BAPB）為單體，合成了一系列不同磺化度的聚酰亞胺共聚物（SPIs）。

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2007-11-27 14:03:02

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