离子液体在质子交换膜中的应用研究进展

质子交换膜是质子交换膜燃料电池(PEMFC)的核心元件之一,以Nafion为代表的全氟磺酸膜的电导率强烈依赖于水含量,而以磺化聚醚醚酮(SPEEK)为代表的磺化芳香族聚合物膜电导率依然有需要改善的空间,这些限制了PEMFC进一步的发展.离子液体具有较高的电导率,优异的热稳定性、电化学稳定性,且不挥发,因此可以替代水在高温下作为质子传递介质,应用于传统质子交换膜性能提升的改性,提高膜的质子电导率和使用温度.文章对近年来离子液体在SPEEK、PS、PBI、PI、PVDF、Nafion等树脂中的应用及质子传递机理进行了综述,阐述了应用中存在的问题及对策,并对研究前景进行了展望.     

离子液体在聚合物材料加工中的应用

由于离子液体具有电导率高、热稳定性好、蒸气压低、不燃烧等优良性质,越来越多地应用于有机合成、分离、电化学和材料加工等领域.综述了离子液体在聚合物材料加工中的应用研究进展,主要包括聚合物电解质的合成应用研究、聚合物在离子液体中的溶解、以离子液体为溶剂的聚合反应以及离子液体作为聚合物的增塑剂.     

磺化聚酰亚胺类质子导电材料的研究进展

Nafion等全氟磺酸膜由于寿命长,导电性能优越,迄今仍是质子交换膜燃料电池(PEMFCs)中性能最为优越的电解质,但其价格昂贵,难以大规模推广应用于民用产品。开发低成本的新型质子交换膜具有十分重要的意义。近年来新型质子交换膜的研究涉及新的离聚物、用于控制形态及保水能力的纳米有机无机复合膜以及碱性聚合物与舍氧酸的复合物等。同时磺化非氟聚合物多年来也一直得到人们的广泛关注。综述了磺化聚酰亚胺用于质子导电材料的研究进展,讨论了各种不同磺化二胺体系的独特优势以及存在的问题。     

基于离子液体的聚合物材料化学解聚研究进展

综述了近年来离子液体环境下高聚物材料化学降解回收相应产品的研究现状,重点介绍了聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚β-羟基丁酸酯(PHB)、聚乳酸(PLA)、尼龙6(PA6)及聚乙烯(PE)等材料在离子液体环境下的化学降解方法,同时分析了各种方法的优缺点。最后对离子液体用于聚合物化学降解行为的发展前景进行了展望。     

离子液体阻燃聚合物研究进展

离子液体作为添加剂提高聚合物性能表现出诸多优势.综述了几年来功能化离子液体提高聚合物材料阻燃性能的研究进展.具体讨论了聚合过程中离子液体固化行为机理对提高阻燃性能的研究;总结了离子液体以及离子液体结合无机材料阻燃聚合物研究进展.最后展望了离子液体在阻燃聚合物的应用和研究方向.     

聚合物负载离子液体研究进展

综述了近几年国内外聚合物负载离子液体的研究进展,根据聚合物载体的种类,分别归纳总结了碳链型聚合物、杂链型聚合物、有机元素型聚合物、无机盐高分子负载离子液体的制备,并讨论了其在有机合成、分离工程、电化学等方面的应用.     

室温离子液体在材料合成中的应用

室温离子液体的物理和化学性质相对稳定,具有结构可调的特性.作为一种新功能材料广泛用于材料合成领域.根据离子液体在材料合成中的不同作用,本文从离子液体作为反应溶剂、模板剂、电解液、以及同时作为溶剂和模板剂这4个方面介绍了其在材料合成中的应用研究进展.     

导电聚合物离子凝胶制备与电化学驱动性能研究

基于导电聚合物的电化学驱动器具有低工作电压、制备简单、易操控及低成本的优势,在软体机器人领域具有广阔的应用前景。目前多采用添加具有高电化学活性材料的方法提高其驱动性能,但纯导电聚合物电化学驱动器的驱动应变仍小于1%。通过添加剂调控导电聚合物的微观结构,获得了一种具有高导电性(1500S/cm)、高拉伸率(47%)的导电聚合物离子凝胶,其最大驱动应变达到1.4%,优于已经报道的导电聚合物电化学驱动器。这一结果表明,导电聚合物电极的微观结构对于电化学驱动器驱动性能具有重要作用,为后续研究提供了有益的借鉴。     

离子液体在催化中的应用研究进展

近年来,离子液体以其独特的优势成为催化体系研究的热点。离子液体具有良好的溶解性、较低的挥发性、可设计性和可重复使用性等特点,作为反应催化剂和溶剂,其相比于传统溶剂展现出更好的选择性和反应速率。综述了离子液体作为反应催化剂、反应溶剂、共催化剂或活性催化剂、负载型离子液体等在催化体系中的应用研究进展,并展望了离子液体在催化中的发展前景。     

质子交换膜燃料电池的研究与应用进展

综述了质子交换膜燃料电池的研究及应用状况,并对影响其性能的因素进行了讨论,指出了今后的研究方向.     

新型燃料电池用质子交换膜研究进展

传统的全氟磺酸膜Nation、Dow质子交换膜、Flemion等目前在质子交换膜燃料电池中的应用最为广泛，但在高温条件下以氢或甲醇作为燃料的燃料电池中，其性能受到一定的影响，且这类膜价格昂贵，不利于推广应用，阻碍了燃料电池的商业化进程。因此，开发一种新型的价格低廉、性能良好的膜是推广应用此类电池的关键。本文简要介绍了目前各国研究的应用于高温条件下(100～160℃)质子交换膜燃料电池与直接甲醇燃料电池中的新型膜。对它们的质子传导率、甲醇渗透率等性能进行了分析比较。     

离子液体在化学电源中的应用研究进展

离子液体具有诸多优良的物理与化学特性,如热稳定性好、电导率高、不易挥发、电化学窗口宽等,并且可根据不同电化学器件的要求进行设计,因而被广泛应用于不同体系的化学电源中.较为全面地综述了近年来离子液体在化学电源领域的应用研究成果,着重介绍了在锂离子电池和电化学电容器中的应用研究进展,探讨了目前仍存在的问题,并展望了其应用前景.     

离子液体对聚合物相转变影响的研究进展

离子液体除了是许多聚合物的良溶剂外,对聚合物的相转变也有一定的影响。综述了国内外关于离子液体对聚合物相转变影响的研究现状,包括玻璃化转变、结晶、凝胶等。离子液体对许多聚合物表现出增塑作用,显著降低了聚合物的玻璃化转变温度,甚至熔点。另外,离子液体能够促进蛋白质等聚合物结晶结构的形成。在离子液体作用下,聚甲基丙烯酸甲酯的立构混合物形成了可逆性热凝胶。     

金属有机骨架材料质子传导的研究进展

金属有机骨架材料(MOFs)由于其结构多样性、骨架的可修饰性、超高比表面积和孔隙等特点,在质子传导、气体分离和吸附、催化、化学传感和生物医药领域有着独特的优势和广泛的应用。本文综述了近年来金属有机骨架材料在质子传导方面的研究进展,系统地阐述了质子传导的Grotthuss机理和Vehicel机理,并针对两种不同的机理分别总结了提高MOFs质子传导率的方法,对质子传导MOFs的设计具有显著的指导意义。此外,还介绍了质子传导MOFs最重要的应用之一——质子交换膜。质子交换膜由于其高电导率、易成膜以及优良的选择性透过等特点在燃料电池上有巨大的应用潜力。质子交换膜燃料电池的快速发展,可改善对化石燃料高度依赖的能源结构和日益恶化的环境问题。     

离子液体中电沉积的研究进展

离子液体作为绿色溶剂和可设计性溶剂越来越受到重视.对电沉积来说,离子液体融合了高温熔盐和水溶液的优点.分别综述了AlCl3型离子液体、非AlCl3型离子液体和其他新型离子液体3类离子液体中电沉积的研究现状,在此基础上指出了目前尚存在的问题及今后的研究方向.采用离子液体进行电沉积能克服传统水溶液电沉积时存在的缺点,为电沉积领域找到了新的突破点,是一种很有应用前景的方法.