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丙烷磺酸接枝聚亚苯基二苯甲酮质子交换膜的合成与表征_材料化学外文翻译
文档价格: 300 金币 立即充值 文章语言: 英语-中文 原文出处: 请在文档内查看
译文字数: 6475 字 (节选翻译) 译文格式: Doc.docx (Word) 更新时间: 2019-09-11
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丙烷磺酸接枝聚亚苯基二苯甲酮质子交换膜的合成与表征_材料化学外文翻译
译文(字数:6475):
摘要:在聚亚苯基二苯甲酮上接枝长链烷基侧链以引入磺酸基团制备一系列作为燃料电池的SPPBPs质子交换膜。通过四氯对苯二甲酸酯与苯甲醚进行傅克反应,合成得到新型单体1,4-二氯-2,5二亚苯基甲氧基二苯甲酮(PMBP),并与1,4-二氯-2,5-二亚苯基二苯甲酮(PBP)共聚制备含有二甲氧基结构的聚(苯基甲氧基二苯甲酮)共聚物(sPPMBP)。将甲氧基转化为反应性羟基后,通过磺丙基化反应得到磺化的聚亚苯基二苯甲酮(SPPBP)。在80℃和90%水合条件下,这些SPPBP系列膜显示出98.4-162.1 mS cm-1的高质子传导率。在90%的水合状态下,与Nafion 211(130.2 mS cm-1)相比,SPPBP-40(IEC=2.45 meq g-1)显示出更高的质子传导率(162.1 mS cm-1)。通过1H NMR光谱,热重分析,离子交换容量,水吸收和质子传导性研究膜的性能。还通过原子力显微镜(AFM)评估了表面形态。
1. 介绍
质子交换膜燃料电池(PEMFCs)被认为是21世纪一种很有前途的有效发电技术。目前,质子交换膜燃料电池具有几个优点,如高质子传导率,低燃料渗透性,低电渗阻力系数,良好的化学热稳定性,良好的机械性能和低成本。由于上述特点,质子交换膜燃料电池应用的越来越广泛。在最先进的质子交换膜中,磺化全氟聚合物(例如,杜邦的Nafion,3M和Aquivion®膜)由于其高质子传导性和高化学稳定性而被广泛用于电解质燃料电池中。通过化学改性或稳定化,他们的新产品(如NRE212,PFIA,Aquivion™等)甚至可以承受120℃的高温。然而,一些其他值得注意的缺点,例如严苛的制造工艺,高成本和氟释放问题,或多或少地限制了它们的实际应用。因此,许多非氟化酸性离子聚合物,特别是磺化芳烃聚合物,作为替代质子交换膜的一个分支被广泛研究。

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