基于纳米碳管类流体—壳聚糖自组装的质子交换膜

项目名称： 基于纳米碳管类流体—壳聚糖自组装的质子交换膜

项目编号： No.51403058

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： 刘海

作者单位： 湖北工程学院

项目金额： 25万元

中文摘要： 为克服壳聚糖（CS）作为质子交换膜使用存在的质子传导率低，膜柔韧性和机械性能不足的缺陷。本项目拟设计一种结构新颖的壳聚糖/纳米碳管类流体自组装复合质子交换膜。首先用具有长链的有机离子盐对纳米碳管（CNTs）进行表面修饰制备纳米碳管类流体，然后在稀溶液中将其与CS组装制备性能优异的复合质子交换膜。纳米碳管类流体表面接枝有机分子长链上引入的-SO3-基团可提高复合膜的离子电导率，同时有机层能有效屏蔽CNTs在复合膜中可能形成的电子短路。纳米碳管类流体特殊的流动性促进了CNTs在CS基体中的分散，充分发挥了其增强增塑作用。本项目系统研究了纳米碳管类流体的流变特性与CNTs长度、有机离子盐组成和结构的关系，进一步研究了复合膜的质子传导率、阻醇性能、力学性能、热学性能与纳米碳管类流体形态、掺杂比例之间的关系，揭示复合膜组装结构的形成机制，为高性能有机-无机复合质子交换膜的研究提供新的方法和理论基础。

中文关键词： 壳聚糖；碳纳米管类流体；无机氧化物包覆碳纳米管；有机高分子包覆碳纳米管；复合质子交换膜

英文摘要： In order to overcome the chitosan (CS) used as proton exchange membrane (PEM) with the defects of low proton conductivity, low flexibility and low mechanical properties. In this project, a novel method is developed to prepare self-assembly PEM with CS and

英文关键词： chitosan；solvent-free CNT fluids；inorganic oxides coated CNTs；organic polymer coated CNTs；composite membranes