《聚芳硫醚氧膦基磺酸質子交換膜的製備與表征》是依託上海套用技術大學，由廖慧英擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：聚芳硫醚氧膦基磺酸質子交換膜的製備與表征
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：廖慧英
- 依託單位：上海套用技術大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
芳香族質子交換膜（PEM）是目前PEM研究的重點。磺化聚芳硫醚氧膦聚合物由於其氧膦基團具有良好的吸水保濕性、與無機粒子或聚合物的粘結性及耐氧化性，被認為是優良的PEM基體材料，但目前關於磺化聚芳硫醚氧膦質子交換膜的研究鮮有報導。因此，本項目擬設計合成含氧膦基團的磺化聚芳硫醚氧膦質子交換膜。首先，採用縮聚法將含三個磺酸基團的三苯基氧膦結構單元引入到聚合物主鏈得到三磺化聚芳硫醚氧膦聚合物，其磺酸基團分布方式有利於同時提高膜的尺寸穩定性、耐氧化穩定性及電導率。然後，將上述聚合物通過交聯、引入功能基團、共混、氧化等方法進一步提高其性能，從而得到綜合性能優異並具有潛在套用價值的三磺化聚芳硫醚氧膦質子交換膜系列。本項目的實施將對如何提高磺化芳香族質子交換膜的綜合性能提供新的思路和理論指導。
結題摘要
磺化聚芳醚（硫醚）氧膦是一種性能優良的質子交換膜基質材料，但將該類膜推向套用，仍需提高膜的尺寸穩定性、耐氧化穩定性和質子電導率，針對此研究目標，本項目開展了如下工作。首先，將含特定官能團的二氮雜萘酮和具有特殊磺酸基團分布方式的三磺化氧膦引入聚合物主鏈中，合成了含二氮雜萘酮的三磺化聚芳醚氧膦質子交換膜。磺酸基團與雜萘酮羰基分子間氫鍵的形成，減小了溶脹率，得到尺寸穩定性好的三磺化聚雜萘酮醚氧膦質子交換膜。另外，將巰基二氮雜萘酮與二磺化氧膦單體共聚，製備了耐氧化、低溶脹的二磺化聚二氮雜萘酮硫醚氧膦質子交換膜。 其次，通過共混製備了磺化聚芳醚氧膦/偏氟乙烯共混質子交換膜，結合各組分的優點,製備了溶脹低、電導率和耐氧化性高的磺化聚芳醚氧膦/偏氟乙烯共混膜。最後，通過縮聚合成三磺化聚芳硫醚氧膦，再以性能優異的含芴基的單磺化聚芳醚氧膦作為交聯劑，通過交聯提高膜的尺寸穩定性和耐氧化性能，同時保證其較高的質子電導率。
