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磺化聚砜/黑磷复合质子交换膜制备及性能研究

         
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以聚醚砜(PES)为原料,采用氯磺酸(CSA)为磺化剂,通过控制反应温度和时间制备系列磺化聚砜(SPES),并以SPES为基质,二维黑磷(BP)为功能填料,采用溶液铸膜法制备了复合质子交换膜。采用红外光谱分析仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等对材料结构进行表征,研究了复合膜的吸水率、质子交换性、阻醇性等。结果表明,SPES的磺化度随反应温度、时间、磺化剂浓度的升高而增大。BP的添加增强了复合膜的热稳定性、氧化稳定性、质子交换性、阻醇性等综合性能。在相同测试条件下SPES基膜的甲醇渗透率为1.185×10^(-6)cm^(2)/s,而5%(质量分数,下同)SPES/BP复合膜的甲醇渗透率仅为2.88×10^(-7)cm^(2)/s。

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