TMAH改性聚偏氟乙烯一步法接枝聚PSPMA膜的制备和性能

使用四甲基氢氧化铵(TMAH)甲醇溶液改性聚偏氟乙烯(PVDF)一步法接枝聚(3-磺酸丙基甲基丙烯酸)(PSPMA),制备了聚偏氟乙烯接枝聚(3-磺酸丙基甲基丙烯酸)PVDF-g-PSPMA膜。使用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和能谱扫描电镜(SEM-EDX)表征了膜的结构、形貌和硫元素分布,并使用电化学综合测试仪和气相色谱仪研究了TMAH对PVDF-g-PSPMA膜电导率和甲醇渗透率的影响。结果表明,TMAH使PVDF脱HF产生碳碳双键并将PSPMA成功接枝到聚偏氟乙烯上,硫元素在膜内外分布均匀。随着TMAH在甲醇溶液中含量的提高PVDF-g-PSPMA膜的质子电导率和甲醇渗透率随之提高;TMAH含量为20%时,膜电导率达到8.39×10-2S·cm~(-1)、甲醇渗透率为8.92×10-7cm~2·s~(-1)。热重分析(TGA)的结果表明,膜的热稳定性良好,耐热温度高达270℃。使用该膜作为电解质材料的直接甲醇燃料电池(DMFC),其功率密度达到18.87 mW·cm~(-2)。