新型高温聚苯并咪唑(PBI)类质子交换膜的制备及其表征

声明

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摘要

符号说明

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 燃料电池

1．2．1 燃料电池的特点

1．2．2 燃料电池的种类

1．3 质子交换膜燃料电池

1．3．1 质子交换膜燃料电池的基本结构和工作原理

1．3．2 质子交换膜燃料电池对质子交换膜的要求

1．3．3 质子交换膜燃料电池(PEMFC)的特点与用途

1．4 质子交换膜

1．4．1 全氟磺酸质子交换膜

1．4．2 部分含氟质子交换膜

1．4．3 非氟质子交换膜

1．4．4 耐热型质子交换膜

1．5 聚苯并咪唑质子交换膜

1．5．1 聚苯并咪唑类聚合物常用的聚合单体

1．5．2 聚苯并咪唑类聚合物的合成方法、聚合通式和机理

1．5．3 聚苯并咪唑类聚合物的性能研究

1．5．4 聚苯并咪唑膜材料的改性研究

1．6 本论文的研究目的、研究内容和研究方案

1．6．1 研究目的

1．6．2 研究内容

1．6．3 研究方案

第二章 质子交换膜的性能测试方法与装置

2．1 引言

2．2 质子交换膜的性能表征

2．2．1 质子传导率测试

2．2．2 磷酸掺杂率测试

2．2．3 溶胀性测试

2．2．4 抗氧化性能测试

2．2．5 拉伸测试

2．2．6 动态机械热分析

2．3 质子交换膜的微观结构形态表征

2．3．1 扫描电镜分析

2．3．2 X-射线衍射分析

第三章 3,3’,4,4’-四氨基二苯醚的合成及表征

3．1 引言

3．2 实验过程

3．2．1 试剂及仪器

3．2．2 3,3’,4,4’-四氨基二苯醚的合成及条件优化

3．3 实验测试方法

3．3．1 3,3’,4,4’-四氨基二苯醚的熔点测试

3．3．2 3,3’,4,4’-四氨基二苯醚的结构表征

3．4 结果与讨论

3．4．1 3,3’,4,4’-四氨基二苯醚条件优化

3．4．2 3,3’,4,4’-四氨基二苯醚的表征

3．5 结论

第四章 新型聚苯并咪唑类聚合物的合成及表征

4．1 引言

4．2 实验过程

4．2．1 试剂及仪器

4．2．2 2,5-pPBI-TMA-X(X=0,2.5,5.0,7.5,10)聚合物的合成及反应条件优化

4．2．3 2,6-pPBI-TMA-X(X=0,2.5,5.0,7.5,10)聚合物的合成及反应条件优化

4．3 实验测试方法

4．3．1 聚合物的结构表征

4．3．2 聚合物的黏度表征

4．3．3 聚合物的溶解性测试

4．3．4 聚合物的热稳定性测试

4．4 结果与讨论

4．4．1 聚合物的反应条件优化

4．4．2 聚合物的红外光谱分析

4．4．3 聚合物的热重分析

4．4．4 聚合物的黏度测试

4．4．5 聚合物的溶解性测试

4．5 结论

第五章 质子交换膜的制备及表征

5．1 引言

5．2 实验过程

5．2．1 实验试剂及仪器

5．2．2 成膜工艺

5．3 结果与讨论

5．3．1 成膜工艺的选择与优化

5．3．2 2,6-pPBI-TMA-X(X=0,2.5)膜的SEM表征

5．3．3 2,6-pPBI-TMA-X(X=0,2.5)膜的XRD分析

5．3．4 2,6-pPBI-TMA-X(X=0,2.5)膜的抗氧化性能测试

5．3．5 2,6-pPBI-TMA-X(X=0,2.5)膜的拉伸测试和DMTA分析

5．3．6 2,6-pPBI-TMA-X(X=0,2.5)膜的酸掺杂率和溶胀性测试

5．3．7 2,6-pPBI-TMA-X(X=0,2.5)膜的质子传导率测试

5．4 结论

第六章 结论

参考文献

致谢

研究成果及发表的学术论文

作者和导师简介

硕士研究生学位论文答辩委员会决议书