聚苯并咪唑／改性聚环氧氯丙烷阴离子交换膜的性能

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1、第45卷，第2期工程塑料应用Vol.45，No.2902017年2月ENGINEERINGPLASTICSAPPLICATIONFeb.2017doi:10.3969/j.issn.1001-3539.2017.02.020*聚苯并咪唑／改性聚环氧氯丙烷阴离子交换膜的性能王琳琳，储富强，乔刚，袁宁一，丁建宁(常州大学材料科学与工程学院，江苏省光伏科学与工程协同创新中心，江苏常州213164)摘要：通过缩聚法制备了含氟聚苯并咪唑(FPBI)，以1–甲基咪唑和聚环氧氯丙烷为原料，制备了咪唑盐修饰的聚环

2、氧氯丙烷(ImPECH)，并通过溶液浇铸法制备了FPBI／ImPECH复合膜。系统地研究了复合膜中ImPECH含量的不同对复合膜的力学性能、热稳定性、离子电导率、离子交换容量(IEC)、吸水率、溶胀度等性能的影响。研究结果表明，随着ImPECH含量的增加，复合膜的吸水率、溶胀度、IEC、离子电导率逐渐增加，依然能够保持良好的力学性能和热稳定性。FPBI／ImPECH复合膜在80℃下最高电导率达到55.74mS／cm，并展示了优异的耐碱性，该复合阴离子交换膜有望在碱性阴离子交换膜燃料电池中得到应用。

3、关键词：燃料电池；碱性阴离子交换膜；聚环氧氯丙烷；聚苯并咪唑；耐碱性中图分类号：TQ322.4文献标识码：A文章编号：1001-3539(2017)02-0090-04PropertiesofAnionExchangeMembranesBasedonPolybenzimidazole／ModifiedPolyepichlorohydrinWangLinlin，ChuFuqiang，QiaoGang，YuanNingyi，DingJianning(SchoolofMaterialsSciencean

4、dEngineering，ChangzhouUniversity，JiangsuCollaborativeInnovationCenterofPhotovolaticScienceandEngineering，Changzhou213164，China)Abstract：Polybenzimidazole(FPBI)waspreparedviapolycondensation，andimidazoliumfunctionalizedpolyepichlorohydrin(ImPECH)wasobt

5、ainedfromthereactionof1-methylimidazoleandpolyepichlorohydrin(PECH).TheFPBI／ImPECHcomposite–membraneswerepreparedbysolutioncasting，andfollowedbyanionexchangewithOHanions.Themechanicalproperty，thermalstability，ionicconductivity，ionexchangecapacity(IEC)

6、，wateruptakeandswellingdegreeofcompositemembraneswerethoroughlystudied.Theresultsshowthatthewateruptake，swellingdegreeandionicconductivityofFPBI／ImPECHcompositemembranesincreasewithincreasingthecontentofImPECH.ThePBI／ImPECHcompositemembranesshowgoodme

7、chanicalproperty，thermalstability，excellentalkalinestability，anditsconductivityupto55.74mS／cmat80℃.Thesepropertiesmakethistypeofcompositemembranessuitableforalkalineanionexchangemembranefuelcells.Keywords：fuelcell；anion-exchangemembrane；polyepichloroh

8、ydrin；polybenzimidazole；alkalinestability燃料电池是一种电化学设备，它可以不经过外，在季胺化反应的过程中常用的三甲胺(TMA)具燃烧直接将燃料中的化学能转化为电能。在过有很强的挥发性，容易造成环境污染。除此之外，去30年里，基于Nafion膜的质子交换膜燃料电池这种季烷基胺型的阴离子膜，在碱性环境下由于–(PEMFCs)已有很大的发展。然而，由于PEMFCsOH直接进攻引起的亲核取代反应和霍夫曼消除反[8]需要使用贵金属铂作催化剂，铂金属的高