点击次数：

论文类型：期刊论文

发表时间：2017-08-01

发表刊物：西北工业大学学报

收录刊物：Scopus、EI、CSCD

卷号：35

期号：4

页面范围：743-748

ISSN号：1000-2758

关键字：杂萘联苯;聚苯并咪唑;磷酸掺杂;质子交换膜;实验设计

摘要：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.