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交联型阴离子交换膜的制备与性能研究 摘要本论文以DFDPS和双酚A(BPA)为单体，经过高温缩聚，氯甲基化，季铵化以及碱化成功制备了一系列聚醚砜(PSF)类阴离子交换膜。详细研究了这类阴离子交换膜的基本性能，主要包括吸水率、尺寸变化、机械性能、溶解性、离子导电率及稳定性等。采用N,N,Nrsquo;,Nrsquo;-四甲基己二胺作为季铵化及交联剂所制备的阴离子交换膜（CQPSF）具有自交联结构。与以三甲胺作为季胺化试剂制备得到的非交联型阴离子交换膜QPSF相比，CQPSF膜在耐溶剂性、尺寸稳定性、离子导电率等方面都获得了不同程度的改善。9373 关键词 季铵化聚醚砜 阴离子交换膜 氯甲基化 自交联 离子电导率 毕业设计说明书（论文）外文摘要 TitleSynthesis and properties of cross-linked anion exchange membranes Abstract A series of anion-exchange membranes (AEM) based on poly(ether sulfone)s (PSF) were synthesized from difluorodiphenyl sulfone and bisphenol A via high temperature copolymerization, chloromethylation, qurternization andalkalization. The properties of the prepared AEMs such as ion exchange capacity (IEC), water uptake, size change, mechanical property, solubility, ion conductivity and stability were investigated in details. The membrane (CQPSF) using N, N, Nrsquo;,Nrsquo;-tetramethylhexyldiamine as the quaternization and cross-linking reagent simultaneously showed self cross-linking structure. Compared with the membrane using trimethylamine as the quarternization reagent, the CQPSF membranes showed relatively better solvent resistance, dimensional stability as well as ion conductivity. KeywordsQuaternary poly(ether sulfone)s; Anion exchange membraneChloromethylation; Self cross-linking; Ion conductivity 目次 1绪论1 1.1 燃料电池1 3.4小结18 结论19 致谢20 参考文献21 1 绪论 1.1 燃料电池 随着人类科技的发展，人们逐渐意识到传统的能源使用方式有两大缺点。首先是储存在燃料中的化学能必需先转变成热能，接着才能被转变成为机械能或电能，使得输出效率极低；另外，传统的能源使用方式给人类生活带来极大的污染，例如废水，废气，固体废物和噪声等。因此，人们开始寻求一种转化效率更高的能量利用方法，继而对燃料电池产生了浓厚的兴趣。 燃料电池(Fuel Cell，FC)是一种不经过燃烧直接以电化学反应方式将燃料和氧化剂的化学能转化为电能的高效连续发电装置。燃料电池装置不论大小实际发电效率均可达到40％-60％，由于没有输电及输热损失，综合能源效率可以达到80％左右。燃料电池具有以下优点：(1)它能按电化学方式直接将化学能转化为电能，能量的转化不经过热机过程，不受卡诺循环的限制，能量转化效率高；(2)燃料电池对环境友好，几乎不排放氮氧化物和硫氧化物，二氧化碳的排放量也是极低的；(3)电极不参与反应，无损耗，电池寿命长等[1]。 质子交换膜燃料电池（Proton exchange membrane fuel cell, PEMFC）以质子交换膜为电解质，铂／炭或铂钌／炭为电催化剂，氢或净化重整气为燃料，空气或纯氧为氧化剂，带有气体流动通道的石墨或表面改性的金属板为双极板。工作时相当于一直流电源，其阳极即电源负极，阴极为电源正极。 1.2 直接甲醇燃料电池 直接甲醇燃料电池（Direct methanol fuel cell