新型磺化聚苯并噻唑质子交换膜的合成和表征

项目名称： 新型磺化聚苯并噻唑质子交换膜的合成和表征

项目编号： No.51403054

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 王刚

作者单位： 河南工业大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 质子交换膜燃料电池是一种清洁能源利用装置，其质子交换膜是它的核心部件之一。Nafion膜是目前广泛使用的质子交换膜，它具有高温和低湿度下电导率低、甲醇渗透率高和价格昂贵等缺点。磺化聚苯并噻唑(sPBT)是性能优良的质子交换膜基体材料。但是由于其极差的溶解性和较低的分子量而很难制备质子交换膜。本文制备一系列可溶性sPBT质子交换膜。首先，把苯磺酸和氧膦大侧基同时引入到sPBT分子链，增加了分子间距，打乱了分子链的规整排列，提高了溶解性。其次，单磺化和双磺化的不对称萘单元的引入打乱了主链的规整排列，同时把二苯醚或六氟异亚丙基柔性基团分别引入到sPBT主链，增加了主链的柔顺性，从而更好地增加了溶解性。最后，制备含磺酸基支链的含咪唑基团的磺化聚苯并噻唑，磺酸基支链打乱了主链的规整排列，增加了溶解性。引入咪唑基团提高机械性能和氧化稳定性等，支化反应消除磺酸基团和咪唑单元的酸碱相互作用，增加了电导率。

中文关键词： 燃料电池；质子交换膜；聚苯并噻唑；磺化；可溶性

英文摘要： Proton exchange membrane fuel cells (PEMFCs) are one of the most attractive devices as one kind of clean power sources. Proton exchange membranes (PEMs) are one of the key components of PEMFCs. At present, Nafion, which is extensively used as PEMs has som

英文关键词： Fuel cell；Proton Exchange Membrane；Polybenzothiazoles；Sulfonated；Soluble