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Indexed by:期刊论文

Date of Publication:2017-08-01

Journal:西北工业大学学报

Included Journals:Scopus、EI、CSCD

Volume:35

Issue:4

Page Number:743-748

ISSN No.:1000-2758

Key Words:杂萘联苯;聚苯并咪唑;磷酸掺杂;质子交换膜;实验设计

Abstract:以NMP为溶剂,通过溶液浇铸法,将主链含杂萘联苯结构的聚苯并咪唑(PPBI)铺制成膜.采用不同磷酸浓度、掺杂温度和掺杂时间,对PPBI膜进行磷酸掺杂,得到不同掺杂程度的膜.PPBI膜的磷酸掺杂程度分别随着磷酸浓度、掺杂温度和掺杂时间的增加而呈现增大的趋势.当掺杂时间超过20 h,掺杂程度趋于最大值而不再随时间的增大而增大,较优掺杂时间为30 h.在180℃温度条件下14.7 M的浓磷酸中掺杂能够得到最高掺杂度(15.2 mol H3PO4)的PPBI膜.将不同掺杂度的膜进行力学性能、质子传导率和耐氧化性的测试,发现膜的力学性能、传导性能和耐氧化性均依赖于掺杂程度.PPBI膜的质子传导率随着磷酸掺杂程度的增大而增大,尤其在高掺杂程度下这种趋势更加明显.PPBI膜的机械强度和耐氧化性随着掺杂程度的增大而降低,此系列PPBI膜的机械强度和耐氧化性均能够满足燃料电池质子交换膜的要求.