摘要:
基于酰基化反应制备了氯丁基化聚砜(BPS)和氯戊酰基化聚砜(VPS),再以8?羟基?1,3,6?芘三磺酸三钠(TS)为试剂经过亲核取代反应制备了侧链长度不同的芘磺酸型聚砜4PS?SA和5PS?SA,并采用注膜法制备了4PS?SA和5PS?SA系列阳离子交换膜;通过红外光谱仪(FTIR)、紫外?可见分光光度计、核磁共振仪(1H?NMR)和原子力显微镜(AFM)测试和表征了其结构和磺酸基团含量,并探究了柔性侧链对其性能的影响。研究表明,4PS?SA和5PS?SA阳离子交换膜表现出良好的尺寸稳定性和阻醇性能;随着温度的升高,膜的吸水率、吸水溶胀率和质子传导率增加;在相同离子交换容量(IEC)下,具有较长侧链的5PS?SA尺寸稳定性和质子传导率更好,其中5PS?SA?3在室温和85 ℃下的溶胀率仅为23.7 %和39.1 %,质子传导率为0.093 S/cm和0.142 S/cm,甲醇扩散系数仅为7.09×10-7 cm2/s,表现出很好的综合性能,有望用于阳离子交换膜燃料电池的实际生产应用。
中图分类号:
乔宗文, 邓嘉琪, 冀威. 用于甲醇燃料电池的聚砜阳离子交换膜的构⁃效关系[J]. 中国塑料, 2022, 36(5): 62-67.
QIAO Zongwen, DENG Jiaqi, JI Wei. Structure⁃activity relationship of polysulfone cation exchange membrane for methanol fuel cells[J]. China Plastics, 2022, 36(5): 62-67.