新型阻醇质子导电聚合物膜——PVA-Nafion共混膜的制备及性能研究

摘要

针对直接甲醇燃料电池(DMFC)中普遍使用NafionTM系列全氟磺酸膜而存在的甲醇穿透问题,鉴于质子、水和甲醇在传递中的相互关联,提出将目标膜视为优先透过质子的质子-甲醇分离膜,制备了在渗透蒸发醇-水分离领域有良好分离效果的聚乙烯醇(PVA)与全氟磺酸材料共混形成的PVA-Nafion共混膜并研究了膜的阻醇和质子导电性能.PVA的加入有效调节了膜内的亲、憎水平衡,使膜的阻醇效果较NafionTM商品膜提高,且共混后,膜的阻醇性能并非只是PVA和Nafion材料各自性能的简单加和平均,而是在一定配比(WNafion=60%)下出现了最优值.所制备的共混膜中有几种膜的透过系数P达到了10(8cm2@s(1,而电导率( 达10(4S@cm(1;如果以电导率和甲醇透过系数的比值(( / P)作为综合指标,共混膜的综合性能可较Nafion117商品膜高约2.5倍.