磷钨酸/磺化杂萘联苯聚醚酮复合质子交换膜的制备及其性能

摘要

制备了基于磷钨酸(PWA)与磺化杂萘联苯聚醚酮(SPPEK)的无机-有机复合质子交换膜,红外光谱测试结果表明,复合膜中PWA通过端氧和桥氧共同与SPPEK发生作用;由SEM照片看出,对磺化度为58%的SPPEK,PWA掺杂量为20%和40%时杂多酸的分散良好,掺杂量为60%时膜内出现颗粒聚集;PWA在水中的溶出性测试发现,用水处理4天,各复合膜中PWA的溶出率均低于10%;PWA/SPPEK膜具有良好的质子导电性,PWA掺杂量高于40%、磺化度为58%的SPPEK为基质的复合膜在100℃以上的电导率接近甚至超过Nafion115膜的电导率,复合膜的电导率和水含量均随PWA掺杂量的增加而增加;随着PWA掺杂量的增加复合膜的阻醇性能下降,但除PWA掺杂量60%、SPPEK磺化度58%的复合膜外,所制备的多种复合膜的甲醇透过系数均低于Nafion115膜.