殼聚糖-磷鎢酸-離子液體複合質子交換膜
- 分類：鎢的知識
- 發佈於：2018-04-20, 星期五 16:44
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質子交換膜(PEM)是質子交換膜燃料電池(HT-PEMFC)的“心臟”，與一般化學電源 中的隔膜不同，它不僅可以隔離燃料和氧化劑，防止它們直接發生反應，而且起著電解質的作用。
為了獲取高性能，低成本的質子交換膜，有研究人員研發出一種新型多孔結構的殼聚糖-磷鎢酸-離子液體複合質子交換膜，這種複合膜具有較高的質子傳導率，並且具有良好的尺寸穩定性和機械性能，其製備的方法包括：
步驟一：對殼聚糖進行溶解，加入冰醋酸攪拌得到混合溶液；所述的攪拌時間 優選為8～12小時，更優選為10小時；
步驟二：向步驟一中得到的混合溶液中加入三嵌段共聚物P123攪拌，所述的攪拌 時間優選為8～10小時，更優選為9小時，得到鑄膜液；
步驟三：將步驟二中得到的鑄膜液通過流涎法澆鑄成膜並烘乾，烘乾後使其浸泡 在氫氧化鈉溶液中8～12小時，再將膜從氫氧化鈉溶液中取出水洗並在50～70℃去離子水 中浸泡8～12小時，最後將膜浸泡於離子液體功能化磷鎢酸的混合溶液中8～12小時，得到 新型多孔結構的殼聚糖-磷鎢酸-離子液體複合質子交換膜。
其中：所述的三嵌段共聚物P123為聚環氧乙烷-聚環氧丙烷-聚環氧乙烷三嵌段共聚物，所述的離子液體功能化磷鎢酸的混合溶液是將磷鎢酸和離子液體研 磨後得到的，研磨後溶解於N,N-二甲基乙醯胺中得到混合溶液。實驗結果表明：新型多孔結構的殼聚糖-磷鎢酸-離子液體複合質子交換膜在80℃時的質子傳導率為0.035S/cm～0.052S/cm，該有機-無機複合型質子交換膜厚度為40～50μm，具有性能優異，原料易得，成本低廉的優勢，可應用於高溫燃料電池領域。