导读:本文包含了有机质子交换膜论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:复合膜,质子交换膜,聚多巴胺(PDA),仿生矿化
有机质子交换膜论文文献综述
陈闯,林锋,蔡蓉,陈芳,马晓燕[1]（2019）在《磺化聚砜-聚多巴胺-ZrO_2有机无机杂化复合质子交换膜的结构及性能》一文中研究指出为了解决燃料电池质子交换膜在高温全水合状态下的质子传导率低、易溶胀的问题,以商用磺化聚砜(PSF)多孔膜为基体,经聚多巴胺(PDA)表面沉积修饰后,在膜表面矿化形成ZrO_2层从而制备PSF-PDA-ZrO_2复合质子交换膜。研究了PDA沉积条件和ZrO_2矿化工艺对PSF-PDA-ZrO_2复合膜表面微观形貌及元素分布的影响规律;选择PDA沉积时间为5h的PSF-PDA改性膜进行矿化,随矿化时间的增加,其表面矿化层Zr元素含量显着提高。对PSF-PDA-ZrO_2复合膜进行吸水率、溶胀率和电导率进行测试。结果表明,相较于PSF多孔膜,ZrO_2矿化层显着抑制了PSF-PDA-ZrO_2复合膜在高温下的溶胀行为,其溶胀率随矿化时间的增加逐渐降低。PDA沉积时间为5h,矿化时间分别为1h、5h、12h和24h的PSF-PDA-ZrO_2复合膜质子传导率均高于纯PSF多孔膜,且随着矿化时间的增加复合膜的电导率逐渐降低。其中PDA沉积时间为5h,矿化时间为1h的PSFPDA-ZrO_2复合膜电导率在90℃时高达0.117S·cm~(-1),是同条件下纯PSF多孔膜的2.5倍。(本文来源于《复合材料学报》期刊2019年11期）
梁茜,王诚,雷一杰,刘亚迪,赵波[2]（2018）在《金属有机框架材料在质子交换膜燃料电池中的潜在应用》一文中研究指出金属有机框架亦称作多孔配位网状结构,是一种多孔晶态材料,具有结构可设计、孔壁可功能化修饰、高度晶态化、比表面积大及优良的导电性等诸多优点,使其在能源转换及储存方面备受关注。本文详细介绍了新型金属有机框架质子导体及电催化剂在燃料电池方面的相关研究;综述了国内外近年来在金属有机框架质子交换膜和氧还原电催化领域所取得的一些重要进展,例如金属有机框架质子交换膜电导率可高达1.82 S·cm~(-1)(70℃, 90%RH),金属有机框架电催化剂作为阴极在膜电极测试中可产生0.91 W·cm~(-2)(0.6 V)的峰值功率密度;并指出了金属有机框架在质子交换膜和电催化剂研究中存在的问题,这为今后开发高电导性质子交换膜和高催化活性电催化提供了新思路。(本文来源于《化学进展》期刊2018年11期）
侯敬贺,刘闪闪,肖振雨,蔡聿星,丁会利[3]（2018）在《燃料电池无机-有机复合质子交换膜的研究进展》一文中研究指出燃料电池(Fuel Cell)是21世纪最有前途和发展潜力的清洁能源技术之一,质子交换膜(PEM)作为燃料电池的核心部件,对燃料电池的性能起到重要作用。鉴于全氟磺酸质子交换膜在高温低湿工作环境下所存在的缺点,制备低成本、高性能的无机-有机复合质子交换膜是一种有效的解决办法。以制备无机-有机复合质子交换膜的主要无机填料为分类依据,介绍了近年来国内外无机-有机复合质子交换膜的研究现状,综述了各类无机填料与复合质子交换膜的性能之间的关系,展望了无机-有机复合质子交换膜的未来研究方向。(本文来源于《化工新型材料》期刊2018年11期）
张英团,徐兵兵[4]（2018）在《有机-无机杂化材料在质子交换膜中的应用》一文中研究指出质子交换膜是燃料电池中的核心组件,起着分隔阴极阳极、传导载流子等作用。然而,目前的膜材料在质子传导率、尺寸稳定性等方面仍有较大不足。有机-无机杂化材料兼备了有机、无机材料各自的优点,作为质子交换膜具有良好的应用前景。本文综述了近年来有机-无机杂化材料在燃料电池质子交换膜方面的研究进展,介绍了金属盐、金属纳米粒子掺杂、二氧化硅及硅氧烷掺杂,以及氧化石墨烯或粘土掺杂等叁种方法制备的质子交换膜,并从制备方法、性能等方面分析了每种质子交换膜的优缺点。(本文来源于《高分子通报》期刊2018年08期）
戴文博,陈小晶,温文,李海滨[5]（2018）在《基于P_2O_5-SiO_2与磺化聚醚醚酮/聚偏氟乙烯合成的有机/无机复合质子交换膜》一文中研究指出通过向磺化聚醚醚酮(SPEEK)和聚偏氟乙烯(PVDF)复合物中添加P_2O_5-SiO_2溶胶,成功合成了有机/无机复合质子交换膜。对比于SPEEK/PVDF复合膜,所制备的有机/无机复合质子交换膜不仅保持了较高的尺寸稳定性及力学性能,同时还进一步提升了其质子电导率和吸水率。在所制备的有机/无机复合膜中,40%(质量分数)P_2O_5-SiO_2的有机/无机复合膜质子电导率达到0.1883S/cm,其所组装的单电池的开路电压为0.996V,峰值功率密度达到490mW/cm2。(本文来源于《高分子材料科学与工程》期刊2018年04期）
郑豪,陈金耀,曹亚[6]（2017）在《有机磷酸掺杂交联聚乙烯醇制备质子交换膜》一文中研究指出聚乙烯醇(PVA)由于具有良好的成膜性和阻醇性能,价格低廉,可生物降解等特点而被广泛的用于制备直接甲醇燃料电池质子交换膜。与无机磷酸相比,有机磷酸基团以C-P键直接与基体主链或侧链相连,避免了无机磷酸易流失和腐蚀性的问题。为探究有机磷酸用于质子交换膜的作用,本文以戊二醛为交联剂,通过熔融浇铸法,将叁种有机磷酸2-羟基膦酸基乙酸(HPAA)、2-膦酸丁烷-1,2,4-叁羧酸(PBTCA)、氨基叁亚甲基磷酸(ATMP)掺杂到聚乙烯醇中,制备新型的磷酸化PVA质子交换膜。利用傅里叶红外(FTIR)、交流阻抗法(EIS)、万能力学测试机(MTS)对膜的结构和性能进行表征,研究结果表明,掺杂有机磷酸可有效地提高聚乙烯醇的质子电导率,并随着有机磷酸含量的增加,PVA膜的质子电导率也随之增加,但PVA膜机械性能有一定的下降。(本文来源于《中国化学会2017全国高分子学术论文报告会摘要集——主题M：高分子共混与复合体系》期刊2017-10-10）
曹颖[7]（2015）在《磷酸基团修饰无机粒子填充型有机—无机杂化质子交换膜》一文中研究指出质子传导性能的强化是质子交换膜研究的关键问题。将磷酸基团引入质子交换膜是提高膜质子传导率的有效途径,如何简便有效地实现磷酸基团的固定是磷酸化质子交换膜面临的主要挑战。本研究以无机纳米材料为载体,通过共价键或包裹方式实现磷酸基团的固定,并与高分子膜基质混合制备了磷酸化有机-无机杂化膜。利用磷酸基团优异的导质子性能及其与无机载体间的协同作用,实现质子传导性能的强化。以TiCl4为前驱体,氨基叁亚甲基膦酸(ATMP)为磷酸化试剂,在磺化聚醚醚酮(SPEEK)中原位生成粒径约为50 nm的二氧化钛颗粒(TiO2),制备了SPEEK/原位磷酸化二氧化钛杂化膜。ATMP通过稳定的共价键与TiO2连接,均匀分散于SPEEK中。磷酸化TiO2的加入增加了膜内质子传递位点数,提高了质子传递通道的连续性,从而强化了膜的质子传导性能。填充量为6 wt.%的杂化膜在65 oC、饱和湿度下质子传导率达0.334 S cm-1,较纯SPEEK膜高63.7%。利用多巴胺的自聚作用在片状氧化石墨烯(GO)表面包裹一层聚多巴胺,得到多巴胺修饰的GO(DGO),利用迈克尔加成反应将阿仑膦酸负载到DGO表面,制得磷酸化氧化石墨烯(PGO),并填充到Nafion膜基质中制备了Nafion/磷酸化氧化石墨烯杂化膜。PGO的加入提高了膜的吸水保水能力,密集分布于片状GO上的磷酸基团在膜内构建出新型质子传递通道,同时强化了饱和湿度和低湿度下的质子传导性能。填充量2 wt.%的杂化膜,110 oC、饱和湿度下质子传导率可达0.277 S cm-1,为纯Nafion重铸膜的2.2倍;80 oC、40 RH%时,质子传导率达0.0441 S cm-1,为纯Nafion重铸膜的7.6倍。采用水热法合成了具有规则叁维孔道结构的MIL-101(Cr),并利用“瓶中船”法以磷酸氢二钠和钨酸钠为单体在其孔道内原位合成磷钨酸,将其填充到SPEEK中制备了SPEEK/MIL101负载磷钨酸杂化膜。由于磷钨酸粒径大于MIL-101(Cr)窗口尺寸,因此可有效防止磷钨酸的流失。MIL-101(Cr)表面的氢键网络和孔道内的磷钨酸在两相界面处与颗粒内部构建出新型传递通道,提高了膜内质子传递通道的连续性,强化了膜的低湿度质子传导性能。填充量9 wt.%的杂化膜在60 oC、40 RH%条件下质子传导率达0.00651 S cm-1,为纯SPEEK膜的7.2倍。(本文来源于《天津大学》期刊2015-05-01）
周道武,李海滨,谢强,邸志岗,陈小晶[8]（2014）在《基于P_2O_5/SiO_2与磺化聚醚醚酮合成的无机/有机复合质子交换膜》一文中研究指出采用溶胶-凝胶法制备P2O5/SiO2溶胶与P2O5/SiO2粉末,之后分别与磺化聚醚醚酮(SPEEK)复合,制得无机/有机复合质子交换膜并研究了两种膜的形貌、力学性能以及质子电导率。与纯SPEEK膜相比,P2O5/SiO2无机成分的引入能显着改善复合膜的质子导电性能。同时,P2O5/SiO2的不同引入方式导致复合膜具有不同的结构,进而引起复合膜力学性能与质子导电性能上的差异。在所制备的无机/有机复合膜中,含有40%P2O5/SiO2(质量分数)粉末的复合膜的质子电导率达到1.6×10-2 S/cm,其所组装的单电池的开路电压为0.95V,峰值功率密度达到446mW/cm2。(本文来源于《材料导报》期刊2014年06期）
郭高航[9]（2013）在《ZrP/Al_2O_3/PVA有机—无机复合质子交换膜的制备和表征》一文中研究指出在能源危机日益凸显的今天，对新能源的开发和研究越来越受到各个国家的重视。燃料电池作为未来的新能源是近年来研究的热点，其中直接甲醇燃料电池（DMFC）由于燃料储存方便、清洁和高效等优点，非常适合作为移动和便携式电源设备。而质子交换膜（PEM）是直接甲醇燃料电池中的关键部分，目前首选的膜是全氟磺酸膜，例如杜邦的Nafion膜。然而这种膜并没有广泛的应用到直接甲醇燃料电池（DMFC）中，因为该膜具有较高的甲醇渗透率，从而降低电池的性能。本文以聚乙烯醇（PVA）作为基体，掺入纳米磷酸锆（ZrP）作为质子源；为了提高PVA和ZrP之间的界面连接性，加入铝溶胶作为绝缘分散剂；以戊二醛（G）作为交联剂对PVA进行交联，从而限制PVA因吸水而溶胀。最后，将混合液铺展在干净的玻璃基片上，55℃干燥成膜。另外这种单层的复合膜在溶液中浸泡时，内部掺杂的ZrP颗粒会从膜中渗漏出去，从而能降低膜的离子交换容量（IEC）值，不能保证膜的稳定性。因此本文首次提出多层质子交换膜概念，在原有单层膜外部包裹上一层阻挡层，形成一种新型的多层质子交换膜，我们称之为―叁明治‖膜。将所制得的复合膜，分别使用X-射线衍射（XRD）进行物相分析，傅里叶变换红外光谱（FT-IR）分析价键结构，扫描电子显微镜（SEM）观察微观形貌特征，加上差示扫描量热法（DSC）的热重分析（TGA）进行表征分析，并且采用滴定法测定离子交换容量（IEC），通过紫外可见分光光度计（UV-Vis）来测定甲醇浓度，从计算出甲醇渗透率；通过交流阻抗法来测定复合质子交换膜的质子导电率；利用万能试验机分析复合膜的机械性能。结果表明：通过控制ZrP、铝溶胶，PVA和戊二醛的比例，确保混合液分散均匀，即可得到一个均匀紧凑的单层复合膜和多层复合膜，且合成的多层复合膜中，外层膜与中间层连接非常紧密，外阻挡层起到了很好地隔离作用，其IEC值很稳定地保持在较高的位置（IEC值约为0.75mequiv/g）。通过最佳比例的混合物制得的复合膜，ZrP均匀分布于聚合物基体中，适宜的交联程度很好地限制了过度溶胀并增强了机械性能，得到的IEC值可以媲美Nafion。同时，无论是单层膜还是多层膜都表现出良好的阻醇性能。因此这种交联的PVA/ZrP/铝溶胶复合膜可以用于直接甲醇燃料电池（DMFC）。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2013-12-01）
杨华军[10]（2013）在《聚苯醚基有机无机复合质子交换膜的制备与性能研究》一文中研究指出质子交换膜燃料电池（PEMFC）由于具有能量转化效率高、环境友好，可在室温快速启动、寿命长、比功率和比能量高等突出特点而成为当前燃料电池研究领域的热点。目前产业化应用的质子交换膜主要是杜邦公司生产的Nafion系列膜。尽管这类膜有质子传导率高，化学稳定性好等优点，但是其价格昂贵（800美金/平方米），使用温度低（＜100℃），生产过程中易污染环境等缺点限制了其大规模商业化应用。为了解决这些问题，我们以廉价的工程塑料聚苯醚经磺化后的产物磺化聚苯醚（SPPO）作为基体材料，选取二维片层结构的氧化石墨烯、管状结构的埃洛石以及层状结构的蒙脱土作为无机添加剂，制备了有机无机复合质子交换膜，研究了这些无机粒子对复合膜性能的影响，并探讨了质子传递机理。1.通过化学氧化法制备了氧化石墨烯。为了改善氧化石墨烯与磺化聚苯醚的相容性，利用巯丙基叁甲氧基硅烷（MPTMS）进行改性，成功地在氧化石墨烯片层上引入了磺酸基。用溶液浇注法制备了磺化聚苯醚/功能化氧化石墨烯复合膜，并考察了复合膜的力学性能、质子传导率性能等。结果表明，氧化石墨烯的加入可以降低复合膜的吸水率和溶胀度，提高膜的尺寸稳定性，增强膜的机械性能。添加1.5%的功能化氧化石墨烯，溶胀度下降了36.2%，拉伸强度提高了48.6%。经MPTMS改性后的氧化石墨烯，为质子传递提供了更多的磺酸基团，因此复合膜的质子传导率得到明显提高。添加2.5%的功能化氧化石墨烯，复合膜的质子传导率比纯SPPO膜提高了76%，达到2.75×10-2S cm-1。2.采用1,3丙烷磺酸内酯对氧化石墨烯改性，制备了磺酸化的氧化石墨烯（sGO）。通过FTIR，XPS对sGO进行表征，结果显示1,3丙烷磺酸内酯成功地接枝在GO上。然后制备了SPPO/sGO复合膜，并对复合膜的离子交换容量、吸水率、溶胀度、质子传导率、抗氧化稳定性等性能进行分析表征。结果表明，sGO的引入可以明显提高复合膜的质子传导率。在90℃，100RH%条件下，sGO质量百分数为1.5%的复合膜的质子传导率为2.7×10-2S cm-1，与纯SPPO膜相比，提高了164%。sGO可以改善复合膜的抗氧化稳定性，SPPO/5%sGO复合膜的抗氧化时间达2h，远高于纯SPPO膜的45min。3.埃洛石是纳米级管状结构的粘土，外表面为硅氧四面体，无磺酸基等质子传递位点，因此利用巯丙基叁甲氧基硅烷对埃洛石进行改性，改性产物为mHNTs，制备了磺化聚苯醚/埃洛石复合膜。结果表明，由于加入管状结构的埃洛石，阻碍了水分子的自由运动，所以复合膜的吸水率和溶胀度降低，膜的尺寸稳定性、抗氧化稳定性和机械性能得以增强。添加3%的mHNTs复合膜，其溶胀度下降了24.6%，拉伸强度提高了22.2%，抗氧化时间延长了50%。埃洛石对复合膜的离子交换容量有轻微的影响，添加3%的改性埃洛石复合膜的离子交换容量与纯SPPO相比增加了1.6%。管状结构的埃洛石可以明显提高复合膜的质子传导率，在90℃时，添加3%的改性埃洛石复合膜，其质子传导率与纯SPPO相比，提高了110.5%，达到3.01×10-2S cm-1。4．蒙脱土是一种层状结构的粘土材料。由于巯丙基叁甲氧基硅烷插层效果不够明显，采用插层效果更好的氨丙基叁甲氧基硅烷作为插层剂改性蒙脱土，制备了磺化聚苯醚/蒙脱土复合膜。XRD结果显示，蒙脱土层间距由1.47nm增大到2.05nm，插层效果明显。复合膜并未显示出蒙脱土的衍射峰，说明SPPO分子链已插层到蒙脱土层间，使蒙脱土充分剥离。蒙脱土的加入能够降低复合膜的吸水率和溶胀度，提高膜的尺寸稳定性和抗氧化稳定性，增强膜的机械性能。但蒙脱土的片层结构在一定程度上也阻碍了质子的传递，随着蒙脱土含量的增加，复合膜的质子传导率下降。添加2%的改性蒙脱土后，质子传导率下降了34.6%，为1.29×10-2S cm-1，但仍在10-3～10-2S cm-1范围内，可满足燃料电池对质子传导率的要求。(本文来源于《暨南大学》期刊2013-05-01）
有机质子交换膜论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
金属有机框架亦称作多孔配位网状结构,是一种多孔晶态材料,具有结构可设计、孔壁可功能化修饰、高度晶态化、比表面积大及优良的导电性等诸多优点,使其在能源转换及储存方面备受关注。本文详细介绍了新型金属有机框架质子导体及电催化剂在燃料电池方面的相关研究;综述了国内外近年来在金属有机框架质子交换膜和氧还原电催化领域所取得的一些重要进展,例如金属有机框架质子交换膜电导率可高达1.82 S·cm~(-1)(70℃, 90%RH),金属有机框架电催化剂作为阴极在膜电极测试中可产生0.91 W·cm~(-2)(0.6 V)的峰值功率密度;并指出了金属有机框架在质子交换膜和电催化剂研究中存在的问题,这为今后开发高电导性质子交换膜和高催化活性电催化提供了新思路。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
有机质子交换膜论文参考文献
[1].陈闯,林锋,蔡蓉,陈芳,马晓燕.磺化聚砜-聚多巴胺-ZrO_2有机无机杂化复合质子交换膜的结构及性能[J].复合材料学报.2019
[2].梁茜,王诚,雷一杰,刘亚迪,赵波.金属有机框架材料在质子交换膜燃料电池中的潜在应用[J].化学进展.2018
[3].侯敬贺,刘闪闪,肖振雨,蔡聿星,丁会利.燃料电池无机-有机复合质子交换膜的研究进展[J].化工新型材料.2018
[4].张英团,徐兵兵.有机-无机杂化材料在质子交换膜中的应用[J].高分子通报.2018
[5].戴文博,陈小晶,温文,李海滨.基于P_2O_5-SiO_2与磺化聚醚醚酮/聚偏氟乙烯合成的有机/无机复合质子交换膜[J].高分子材料科学与工程.2018
[6].郑豪,陈金耀,曹亚.有机磷酸掺杂交联聚乙烯醇制备质子交换膜[C].中国化学会2017全国高分子学术论文报告会摘要集——主题M：高分子共混与复合体系.2017
[7].曹颖.磷酸基团修饰无机粒子填充型有机—无机杂化质子交换膜[D].天津大学.2015
[8].周道武,李海滨,谢强,邸志岗,陈小晶.基于P_2O_5/SiO_2与磺化聚醚醚酮合成的无机/有机复合质子交换膜[J].材料导报.2014
[9].郭高航.ZrP/Al_2O_3/PVA有机—无机复合质子交换膜的制备和表征[D].哈尔滨工业大学.2013
[10].杨华军.聚苯醚基有机无机复合质子交换膜的制备与性能研究[D].暨南大学.2013