芳杂环聚合物热结构化过程研究

用原位Ｘ射线衍射技术跟踪考察３种杂环聚合物热结构化过程。从Ｘ射线衍射动态谱发现,试样单元结构的分子链在６００℃以前遭致破坏,使得分子的排列呈无序状态,继续升高温度其分子逐渐变成环环六方网面和堆积成类石墨片状结构,而试样Ⅱ还呈现出反射面存在的结构特征。     

功能性氮杂环芳胺聚合物的合成及应用

阐述了氮杂环芳胺聚合物的2种合成方法——化学氧化聚合法和电化学氧化聚合法的聚合规律,列出了氮杂环芳胺聚合物的特性,展望了氮杂环芳胺聚合物在二次电池、修饰电极、重金属离子吸附剂、橡胶抗氧剂等方面的应用前景。     

燃料电池高温质子交换膜研究进展

高温质子交换膜燃料电池具有反应动力学快、CO耐受性高等特点,但磷酸掺杂的高温质子交换膜因磷酸的流失和聚合物的降解等原因导致燃料电池的输出功率发生衰减。本文通过介绍聚苯并咪唑衍生物的高温质子交换膜、聚苯并咪唑的复合型质子交换膜、新型芳基聚合物的高温质子交换膜,阐明聚合物的主链结构、官能团结构以及复合填料对高温质子交换膜性能的影响。在近期的研究报道中,提高膜性能的主要策略包括提升自由体积、建立交联结构、嵌段共聚、复合掺杂（ILs、MOFs、PIMs、MO_x）、阳离子官能团修饰等。文章指出,在未来的研究中应该加强对磷酸基高温质子交换膜质子传输通道结构的进一步理解,关注聚合物化学降解和物理性能衰败的原因,并开发更多的新型聚合物材料。     

PEEK可与氟聚合物涂料相竞争

[《美国塑料与橡胶》2006年5月30日报道]英国Victrex．公司新开发出一种基于PEEK（聚醚醚酮）的新材料，它将Victrex．PEEK与聚苯并咪唑组成合金，以提高其刚性、耐磨性、硬度和耐温性能。     

磺化聚苯并咪唑/磺化聚醚砜酸碱复合质子交换膜的制备与表征

为提高膜的尺寸稳定性和阻醇性能,以磺化聚苯并咪唑(S-PBI)与高磺化度聚醚砜(ABPS)两种聚合物为原料,采用溶液共混的方法,制备了系列酸碱复合质子交换膜。研究了复合膜的甲醇溶胀性、吸水率、甲醇渗透系数、质子传导率随S-PBI含量的变化规律。研究表明,随着S-PBI含量的增加,膜的阻醇性能和尺寸稳定性明显提高;同时,复合膜具有较好的质子传导率,有望应用于直接甲醇燃料电池。     

含氟磺化聚芳醚酮质子交换膜的制备与性能研究

以六氟双酚A(6FBPA),4,4′-二氟二苯酮(DFBP)和3,3′-二磺酸钠基-4,4′-二氟二苯酮(SDFBP)为单体,调整单体DFBP与SDFBP的摩尔投料比,通过缩合共聚反应合成了一系列离子交换容量不同的含氟磺化聚芳醚酮共聚物(SPEK-6Fs)。采用红外(FT-IR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)对共聚物的结构进行了表征,同时对所制备的质子交换膜的吸水率、尺寸稳定性、甲醇透过率、质子电导率及抗氧化性能等进行了一个综合的评价。结果表明:所合成的聚合物具有较高的分子量,可通过溶液浇铸成膜法制备成柔韧、透明的膜,所制备的膜具有良好的尺寸稳定性,在同等测试条件下,具有与杜邦公司Nafion 117膜相当的质子电导率,同时,其甲醇渗透率比Nafion 117膜低1~2个数量级。     

磺化聚苯并咪唑/二氧化硅杂化质子交换膜的制备及性能

为改善磺化聚苯并咪唑的综合性能,用异氰酸丙基三乙氧基硅烷作为偶联剂,正硅酸乙酯作为前驱体,在膜内生成有机-无机杂化交联网络,制备了燃料电池用高温质子交换膜。利用傅里叶转变红外光谱（FTIR）表征了聚合物膜的化学结构。用扫描电镜(SEM)观察了聚合物膜的断面形貌。利用交流阻抗（EIS）测定了聚合物膜在磷酸掺杂后的质子传导率。研究结果表明,硅烷偶联剂的加入使得界面相容性良好。由于存在有机-无机交联结构,在膜的溶胀增加不大的前提下,磷酸掺杂量得到了增加,相应地增加了聚合物膜的质子传导率。     

氧化石墨烯/磺化聚苯并咪唑高温质子交换膜的制备和表征

通过共混法和原位聚合法成功制备氧化石墨烯（GO）/磺化聚苯并咪唑（SPBI）质子交换复合膜。用FTIR及TEM表征了复合膜的结构,并测试了复合膜的热稳定性、力学性能、尺寸稳定性、含水率、酸掺杂率、氧化稳定性及质子电导率,重点考察不同制备方法、GO的加入对GO/SPBI质子交换复合膜结构和性能的影响。实验结果表明,GO在Y-GO/SPBI-1%复合膜中呈薄片状并良好分散。添加GO后复合膜的力学性能大幅提高,拉伸强度相较于Nafion 117膜（26.65MPa）提高了2.5倍。Y-GO/SPBI-1%复合膜热稳定性稍高于G-GO/SPBI-1%复合膜。Y-GO/SPBI-1%复合膜拥有与SPBI膜相当的含水率,比G-GO/SPBI-1%复合膜的含水率提高了51.36%,表明原位聚合法制备的膜具有良好的保水能力。原位聚合法制备的复合膜具有更高的酸掺杂率和更低的酸溶胀度,提高了膜的尺寸稳定性。Y-GO/SPBI-1%质子交换复合膜在相对湿度40%、160℃下具有最高的质子电导率0.113S/cm。GO上的含氧官能团有助于复合膜中质子的跳跃,原位聚合法使GO更均匀地分散在SPBI基质中,对复合膜质子电导率的提高起到关键作用。     

质子交换膜燃料电池加氢反应器

简述了燃料电池反应器的研究现状,根据膜反应器的设计思想,提出质了交换膜燃料电池加氢反应器的新概念,阐述了质子交换膜燃料电池作为加氢反应器的原理、可行性及应用前景。     

直通道流场PEMFC电流密度分布测定实验

大功率燃料电池研究中存在的主要问题是电池在放大过程中性能出现大幅度衰减．为提高电池和电池组性能,改善电池内部水管理,优化电极组成、电池操作参数和流场板结构,对电池内部电流密度分布进行测定很有必要．     

常规流场质子交换膜燃料电池阴极二维两相流模型

对采用常规条形流场的H₂-Air PEMFC阴极建立了二维两相流模型,控制方程耦合了电传导方程、O₂和气态H₂O的对流-扩散方程、多孔介质连续性方程以及液态H₂O输运方程.利用模型计算了阴极扩散层中O₂浓度、气态H₂O浓度、电流密度以及液态水饱和度的分布,分析了扩散层中H₂O的传递方式及各组分浓度分布的特点.     

纳滤复合膜的研制

以聚砜材料为基膜,用哌嗪、均苯三甲酰氯溶液体系在基膜表面涂层制备平板及中空纤维复合纳滤膜,研究了制备过程中影响复合纳滤膜性能的因素,并着重对复合过程中的主要影响因素分别进行了讨论。     

抗污染超滤膜的研制

本文研制了氯甲基化／季铵化聚砜与聚偏氟乙烯共混超滤膜用于阴极电泳漆超滤系统。首先优化了氯甲基化／季铵化聚砜超滤膜的制备工艺，在此基础上，用聚偏氟乙烯部分代替氯甲基化聚砜制备共混超滤膜。结果表明：氯甲基化／季铵化聚砜与聚偏氟乙烯共混超滤膜不仅具有优良的分离性能，而且改善了膜的抗污染性。     

导电共轭聚合物的制备与应用

详细阐述了导电共轭聚合物的重要合成方法如化学氧化法、电化学合成法和乳液聚合法的合成原理及其在电池、光电子、电致变色等领域的应用,并指出了当前在研究与开发导电共轭聚合物的过程中存在的问题.     

TUNGSTEN TRIOXIDE HYDRATE INCORPORATED NAFION COMPOSITE MEMBRANE FOR PROTON EXCHANGE MEMBRANE FUEL CELLS OPERATED ABOVE 100°C

A new composite membrane is fabricated by incorporating tungsten trioxide hydrate into Nafion to be employed as a candidate electrolyte for proton exchange membrane fuel cells (PEMFCs) operated above 100°C. Thermal behavior and proton conductivity of the composite membrane are studied by means of thermogravimetric/differential thermal analyis (TG/DTA) and AC impedance measurements, respectively. These results demonstrate that the thermal stability of the composite membrane has no appreciable change when compared with the native Nafion membrane. The proton conductivity of the composite membrane is found to be better than that of the native Nafion membrane at high temperature and lower relative humidity. When the composite membrane is used as an electrolyte in H₂/O₂ PEMFC under the operating conditions of 110°C, 1.36 atm gas pressure, and 70% relative humidity, the observed current density value at 0.4 V is 1.5 times higher than that of the cell employing native Nafion membrane as an electrolyte.     

增强型聚偏氟乙烯（PVDF）微孔膜的研制

研究了该膜制备中溶剂的选择，ＤＭＡＣ的浓度，添加剂以及凝胶工艺的改变对膜性能的影响，在此基础上研制的此种膜具有强的耐酸碱腐蚀能力和宽的温度适应范围；以此膜制成的折叠筒轼过滤元件适用于多行业的大规模的工业生产。     

聚乙烯醇缩糠醛纳滤膜的制备

以聚乙烯醇(PVA)和糠醛(Fu)为主要原料,采用溶液涂敷法制备了聚乙烯醇缩糠醛(PVFu)复合纳滤膜,考查了聚乙烯醇的浓度、交联剂的用量及糠醛含量等对膜分离性能的影响。结果表明,在25℃,75%相对湿度条件下,通过质量分数5%的聚乙烯醇溶液与1%的糠醛缩醛化交联反应所制得的纳滤膜在1.0 MPa操作压力下对PEG600的截留率达到98.30%,水通量为11.3 L.m-2.h-1。随着操作压力的增加,通量呈线性增加,截留率也相应上升;该膜有较好的耐氯性;用红外光谱仪表征了复合膜的分子结构。用原子力显微镜(AFM)观察了复合膜的表面形态,用X射线衍射仪研究了聚乙烯醇缩糠醛固化后的结晶状态,并用动态活性氯测试法测试膜的耐氯性。     

聚偏氟乙烯中空纤维膜的制备

本丈研究了聚偏氟乙烯（PVDF）中空纤维微滤膜的制备。采用亲水聚合物材料（如PMMA、改性聚醚硅油等）对聚偏氟乙烯材料进行共混改性,显著提高了膜材料的亲水性;同时由于材料性质的改变,导致膜材料在成膜时的凝胶特性和相转化发生变化,所成膜的孔径、通水量、孔隙率、表面性能等也发生改变。通过选择合适的共混体系,可制备出高性能、高孔隙率、表面亲水的聚偏氟乙烯中空纤维膜。