溶膠-凝膠法制備無機-有機雜化質(zhì)子交換膜的研究.pdf

1、本文對無機/有機雜化質(zhì)子交換膜的研究，目的在于探索新型的非氟質(zhì)子交換膜，從而達到簡化質(zhì)子交換膜的制備工藝、降低成本、提高中溫條件下的質(zhì)子電導(dǎo)率?；诓牧辖Y(jié)構(gòu)和性能的特點考慮，制備了以無機網(wǎng)絡(luò)為骨架具有“固-液”模式的雜化膜。 文章采用正硅酸乙酯(TEOS)和聚乙二醇(PEG)作為先驅(qū)體，通過溶膠-凝膠法制備了磷鎢酸(PWA)摻雜的SiO2/PEG無機/有機雜化質(zhì)子交換膜。應(yīng)用FTIR、TGA、XRD、SEM對樣品的組成和結(jié)構(gòu)進行

2、了表征，結(jié)果表明，雜化膜具有“固-液”模式結(jié)構(gòu)，即骨架SiO2網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中形成大量微孔，PEG和PWA如同液體填充在微孔中。同時，部分PEG以化學(xué)鍵接的方式與無機Si-O網(wǎng)絡(luò)連接。采用交流阻抗法研究了雜化膜的質(zhì)子電導(dǎo)率，結(jié)果表明，質(zhì)子電導(dǎo)率隨PWA含量的增加而增加，也隨PEG含量的增加而增加。但是，PEG和PWA含量過多則不利于雜化材料的成型，PEG過多將阻礙SiO2網(wǎng)絡(luò)的形成使強度降低，PWA過多則容易結(jié)晶導(dǎo)致破裂。在室溫下，PEG30