磺化共价有机框架改性壳聚糖质子交换膜的制备及其性能研究

TQ151%TM911.4; 开发低成本、高性能的质子交换膜电解质对能源转化与存储领域的发展至关重要.将磺化共价有机框架(TPBD-SO3H)引入到壳聚糖(CS)基体中,制备了一系列CS/TPBD-SO3H复合膜,并对其结构与性能进行了表征.结果表明:TPBD-SO3H与CS之间能够产生交联作用,提高了复合膜的热稳定性和机械性能,其中拉伸强度达到了最高的80.2 MPa,与CS 膜相比提高了 201%;交联作用降低了复合膜的溶胀率,与 CS 膜相比下降了约 40%.TPBD-SO3H的孔道结构以及丰富的磺酸基团起到优化质子传输路径的作用,使复合膜的质子电导率在80℃,95%RH条件下,最高达到...

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Published in应用化工 Vol. 53; no. 4; pp. 808 - 813
Main Authors 李建全, 李瑶, 王乐天, 王朝
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 武汉理工大学 湖北省燃料电池重点实验室,湖北 武汉 430070 2024
武汉理工大学 材料复合新技术国家重点实验室,湖北 武汉 430070%武汉理工大学 材料复合新技术国家重点实验室,湖北 武汉 430070
Subjects
共价有机框架
chitosan
壳聚糖
磺化
sulfonation
proton exchange membrane
质子交换膜
covalent organic framework
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ISSN1671-3206
DOI10.3969/j.issn.1671-3206.2024.04.012

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Summary:TQ151%TM911.4; 开发低成本、高性能的质子交换膜电解质对能源转化与存储领域的发展至关重要.将磺化共价有机框架(TPBD-SO3H)引入到壳聚糖(CS)基体中,制备了一系列CS/TPBD-SO3H复合膜,并对其结构与性能进行了表征.结果表明:TPBD-SO3H与CS之间能够产生交联作用,提高了复合膜的热稳定性和机械性能,其中拉伸强度达到了最高的80.2 MPa,与CS 膜相比提高了 201%;交联作用降低了复合膜的溶胀率,与 CS 膜相比下降了约 40%.TPBD-SO3H的孔道结构以及丰富的磺酸基团起到优化质子传输路径的作用,使复合膜的质子电导率在80℃,95%RH条件下,最高达到了24.7 mS/cm,为CS膜的2 倍.
ISSN:1671-3206
DOI:10.3969/j.issn.1671-3206.2024.04.012