功能化石墨烯/SPPO质子交换膜的组装及结构调控

项目名称： 功能化石墨烯/SPPO质子交换膜的组装及结构调控

项目编号： No.21176100

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 化学工业

项目作者： 张秀菊

作者单位： 暨南大学

项目金额： 62万元

中文摘要： 目前应用于燃料电池的全氟磺酸型质子交换膜价格昂贵、低湿高温下质子电导率急剧下降、甲醇渗透率高。因此，开发新型质子交换膜成为该领域研究热点。本项目先用水溶性高分子功能化石墨烯，然后通过π-π共轭原理，采用超声分散和模板组装法将功能化石墨烯与磺化聚苯醚（SPPO）组装得到结构有序的功能化石墨烯/SPPO质子交换膜，重点研究其组装和结构调控方法。系统研究水溶性高分子种类、石墨烯表面结构、SPPO磺化度和组装工艺对质子交换膜组成、结构形态的影响规律，进一步从分子水平上探讨π-π相互作用对膜形态和性能的影响；深入研究质子交换膜的组成结构、表面形态与其质子电导率和甲醇渗透率的内在关系，揭示其高质子电导率和低甲醇渗透率的产生机制；构建综合性能优异的质子交换膜的关键结构模型。该研究处于学科前沿，其成果对于提高我国质子交换膜的基础研究水平，推动我国化学、材料、能源和物理等学科的发展具有重要意义。

中文关键词： 磺化聚苯醚；石墨烯；质子交换膜；质子传导率；相容性

英文摘要：

英文关键词： Sulfonated poly(phenylene oxide)；graphene；proton exchange membrane；proton conductivity；compatibility