磺化聚苯并咪唑/膦酸改性氧化石墨烯质子交换复合膜的制备及性能

摘要：

通过胺基膦酸化法改性氧化石墨烯(GO)合成接枝有膦酸基团和磺酸基团的膦酸改性氧化石墨烯(MGO),热重分析表明MGO具有良好的热稳定性.通过原位聚合法将MGO掺杂到磺化聚苯并咪唑(SPBI)中,成功制备了SPBI/MGO质子交换复合膜.SEM表明膜表面致密,MGO的加入使断面出现片状结构.SPBI/MGO-1%复合膜的酸掺杂率最高达到248.8%,MGO的掺杂提高了复合膜的热稳定性.复合膜的干膜拉伸强度相对于Nafion117膜(26.65MPa)提高了36%,SPBI/MGO-1%的湿膜的拉伸强度达到69.46MPa,相较于SPBI膜提高了41.2%,复合膜具有较高的力学性能.SPBI/MGO复合膜的质子电导率随着MGO含量增加而逐渐增加,SPBI/MGO-1%复合膜在10%RH和160℃条件下质子电导率达到0.193S/cm,在高温低湿的质子交换膜燃料电池中有较高的应用前景.

关键词：氧化石墨烯、原位聚合法、高温、低湿度、磺化聚苯并咪唑

所属期刊栏目：39

分类号：TM911.4

资助基金：国家自然科学基金;江苏省绿色催化材料与技术实验室开放课题;江苏省高校优势学科建设项目PAPD;江苏省高校自然科学研究重大项目;常州大学先进催化与绿色制造协同创新中心支持项目

在线出版日期：2020-07-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：2751-2757