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时间:2018-07-09
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1、嘉应学院毕业论文(设计)嘉应学院本科毕业论文(设计)(2011届)题目:Nafion117膜的改性研究姓名:殷新波学号:2070326117系别:化学与环境学院专业:高分子材料与工程指导教师:杨金燕老师申请学位:理学学士学位嘉应学院教务处制I嘉应学院毕业论文(设计)Nafion117膜的改性研究摘要:直接甲醇燃料电池(DMFC)是近年来新开发的一类质子交换膜燃料电池,它的突出特点是甲醇来源丰富,易于存储,是具有极大应用潜力的质子交换膜燃料电池。Nafion膜在DMFC中具有广泛的应用,但是Nafion膜严重的甲醇渗透性能及昂贵的价格大大阻碍了DMFC的商业化进程。因此,为了实
2、现DMFC的推广应用,开发新型的、具有阻醇性能的膜材料对质子交换膜燃料电池的发展具有重要意义。本文用聚吡咯(PPy)对Nafion117膜进行了改性研究。采用原位化学聚合法,以0.5mol·L-1的FeCl3水溶液作引发剂,将吡咯单体聚合在Nafion117膜基体中,制备了不同的PPy/Nafion117复合膜。对复合膜和Nafion117膜进行了衰减全反射红外光谱(ATR)测试,复合膜的红外光谱图中出现明显聚吡咯的特征吸收峰,结果表明吡咯单体很好地聚合在Nafion117膜中。复合膜的溶胀率和含水率比Nafion117膜降低了,表明复合膜具有更好的尺寸稳定性和更强的憎水性能
3、。热重测试(TG)表明复合膜的热稳定性能提高了,PPy与基体Nafion117膜之间形成了致密的稳定结构。采用气相色谱法对复合膜进行了初步的甲醇渗透性能测试,结果表明复合膜具有明显的阻醇性能。关键词:质子交换膜,PPy/Nafion117复合膜,甲醇渗透性能14嘉应学院毕业论文(设计)ResearchonmodificationofNafion117membraneAbstract:Directmethanolfuelcell(DMFC)wasanewkindofprotonexchangemembranefuelcellwhichdevelopedinrecentyears
4、.Theoutstandingcharacteristicsofitwerethatmethanolsourcewasrichandthestoragewaseasywhichmadeitpossibletohaveanenormouscommercialapplicationpotential.NafionmembranewaswidelyusedinDMFC,buttheexpensivepriceandthehighmethanolpermeabilityofNafionmembranemostlyrestricteditscommercialapplicationpr
5、ocess.Soitwasimportanttoexploitanovelandlowmethanolpenetrationmembranefordevelopmentofprotonexchangemembranefuelcell.Inthispaper,Nafion117membranewasmodifiedbypolymerpyrrole(PPy).PyrrolemonomerhadbeenpolymerizedinNafion117membraneusing0.5mol·L-1FeCl3solutionasoxidantbyaninsituchemicalpolyme
6、rizationmethodandaseriesofPPy/Nafion117compositemembraneshadbeenfabricated.ATRspectroscopyofthecompositemembraneindicatedthatthecharacteristicbandsofPPycouldbeobservedinitwhichmeantPPyhadbeensuccessfullypolymerizedinNafion117membrane.Thewateruptakeandswellingpropertyofcompositemembraneswere
7、lowerthanthatofNafion117membranewhichmeantthecompositemembraneshadbetterdimensionstabilityandhydrophobicity.Thermogravimetric(TG)analysesindicatedthethermalstabilityofthecompositemembraneswereimproved,acompactstructurehadbeenformedbetweenPPyandNafionmemb
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