具有高效长侧链的芘磺酸型磺化聚砜阳离子交换膜的性能

摘要：

以双酚A型聚砜和无致癌毒性的溴甲基化试剂1,4-二溴丁烷为原料,通过烷基化反应在聚砜分子上引入可交换溴原子制备溴代聚砜(BPSF),将BPSF与8-羟基-1,3,6-芘三磺酸钠(TS)试剂通过亲核取代反应制备一种磺酸基团远离聚合物主链的芘磺酸型磺化聚砜(PS-TS).采用溶液流延法制备PS-TS阳离子交换膜,通过控制亲核取代反应的时间制备了一系列磺酸基团含量不同的磺化聚砜膜PS-TS-n(PSF-TS-1(0.79 mmol/g)、PSF-TS-2(1.01 mmol/g)、PSF-TS-3(1.28 mmol/g)).结果表明,由于亲疏水区域距离较远,形成的相分离程度明显,PSF-TS膜在高吸水率下仍能保持很好的尺寸稳定性,随着磺酸基团含量增多,相分离程度增强,其中磺酸基团含量为1.32 mmol/g的PSF-TS-3膜在25和85℃的溶胀率仅为22.9％和51.3％,相应的质子传导率达到了 0.088和0.149 S/cm,尺寸稳定性超过了商业化Nafion115膜在相同条件下的性能,有望用于燃料电池的实际应用.

关键词：聚砜;芘磺酸;尺寸稳定性;吸水率;甲醇渗透率

所属期刊栏目：38

分类号：O631(高分子化学（高聚物）)

资助基金：陕西省自然科学基金;西安市科协青年人才托举计划和陕西国防学院自然科学研究计划

在线出版日期：2021-08-09（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：668-674