壳聚糖-磷钨酸-离子液体复合质子交换膜

详细资料: 分类：钨业知识; 发布于 2018年4月19日星期四 16:44; 点击数：1330

质子交换膜(PEM)是质子交换膜燃料电池(HT-PEMFC)的“心脏”，与一般化学电源中的隔膜不同，它不仅可以隔离燃料和氧化剂，防止它们直接发生反应，而且起着电解质的作用。

为了获取高性能，低成本的质子交换膜，有研究人员研发出一种新型多孔结构的壳聚糖-磷钨酸-离子液体复合质子交换膜，这种复合膜具有较高的质子传导率，并且具有良好的尺寸稳定性和机械性能，其制备的方法包括：

壳聚糖-磷钨酸-离子液体复合质子交换膜图片

步骤一：对壳聚糖进行溶解，加入冰醋酸搅拌得到混合溶液；所述的搅拌时间优选为8～12小时，更优选为10小时；

步骤二：向步骤一中得到的混合溶液中加入三嵌段共聚物P123搅拌，所述的搅拌时间优选为8～10小时，更优选为9小时，得到铸膜液；

步骤三：将步骤二中得到的铸膜液通过流涎法浇铸成膜并烘干，烘干后使其浸泡在氢氧化钠溶液中8～12小时，再将膜从氢氧化钠溶液中取出水洗并在50～70℃去离子水中浸泡8～12小时，最后将膜浸泡于离子液体功能化磷钨酸的混合溶液中8～12小时，得到新型多孔结构的壳聚糖-磷钨酸-离子液体复合质子交换膜。

其中：所述的三嵌段共聚物P123为聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物，所述的离子液体功能化磷钨酸的混合溶液是将磷钨酸和离子液体研磨后得到的，研磨后溶解于N,N-二甲基乙酰胺中得到混合溶液。实验结果表明：新型多孔结构的壳聚糖-磷钨酸-离子液体复合质子交换膜在80℃时的质子传导率为0.035S/cm～0.052S/cm，该有机-无机复合型质子交换膜厚度为40～50μm，具有性能优异，原料易得，成本低廉的优势，可应用于高温燃料电池领域。