吕康杰:醇/水混合溶剂中碱性聚合物电解质独特的溶解行为(英文)论文

吕康杰:醇/水混合溶剂中碱性聚合物电解质独特的溶解行为(英文)论文

本文主要研究内容

作者吕康杰,彭燕秋,肖丽,陆君涛,庄林(2019)在《醇/水混合溶剂中碱性聚合物电解质独特的溶解行为(英文)》一文中研究指出:自聚集型季铵化聚砜(aQAPS)是一种高性能的碱性聚合物电解质(APE),已被应用于碱性聚合物电解质燃料电池(APEFCs)中。长期以来,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)一直被作为溶解aQAPS的最佳溶剂,但DMF的高沸点使其难以彻底除尽并可能会毒化电催化剂。在我们最近的实验中发现,虽然aQAPS不能溶解于乙醇、正丙醇或水中,但它可以溶解在这些醇和水的混合物中。这种尚未被理解的独特溶解行为能够极大地促进APEFCs中膜电极组件(MEA)的制备。本工作使用分子动力学(MD)模拟的方法研究了aQAPS在不同溶剂中的溶解行为,包括水、甲醇、乙醇、正丙醇、DMF以及这些非水溶剂与水的混合物。aQAPS链在单一溶剂中的构象与其在实验中观察到的溶解行为一致,但在含有水的混合溶剂中,aQAPS链往往处于更加蜷缩的状态。模拟结果进一步揭示了混合溶剂中的水扮演着双重角色。一方面,由于疏水作用,aQAPS链在加水时被压缩至收缩状态;另一方面,水可以驱动反离子(Cl~-)的离解,从而导致溶质-溶剂相互作用能的增强,促进aQAPS的溶解。在大多数混合溶剂中,这两种相互作用的总效果是增大了总的溶质-溶剂相互作用能,在能量上有利于aQAPS的溶解。本研究不仅能够加深我们对聚电解质溶解行为的基本认识,而且对于开发性能更优的APEFCs也具有技术指导作用。

Abstract

zi ju ji xing ji an hua ju feng (aQAPS)shi yi chong gao xing neng de jian xing ju ge wu dian jie zhi (APE),yi bei ying yong yu jian xing ju ge wu dian jie zhi ran liao dian chi (APEFCs)zhong 。chang ji yi lai ,N,N-er jia ji jia xian an (DMF)yi zhi bei zuo wei rong jie aQAPSde zui jia rong ji ,dan DMFde gao fei dian shi ji nan yi che de chu jin bing ke neng hui du hua dian cui hua ji 。zai wo men zui jin de shi yan zhong fa xian ,sui ran aQAPSbu neng rong jie yu yi chun 、zheng bing chun huo shui zhong ,dan ta ke yi rong jie zai zhe xie chun he shui de hun ge wu zhong 。zhe chong shang wei bei li jie de du te rong jie hang wei neng gou ji da de cu jin APEFCszhong mo dian ji zu jian (MEA)de zhi bei 。ben gong zuo shi yong fen zi dong li xue (MD)mo ni de fang fa yan jiu le aQAPSzai bu tong rong ji zhong de rong jie hang wei ,bao gua shui 、jia chun 、yi chun 、zheng bing chun 、DMFyi ji zhe xie fei shui rong ji yu shui de hun ge wu 。aQAPSlian zai chan yi rong ji zhong de gou xiang yu ji zai shi yan zhong guan cha dao de rong jie hang wei yi zhi ,dan zai han you shui de hun ge rong ji zhong ,aQAPSlian wang wang chu yu geng jia quan su de zhuang tai 。mo ni jie guo jin yi bu jie shi le hun ge rong ji zhong de shui ban yan zhao shuang chong jiao se 。yi fang mian ,you yu shu shui zuo yong ,aQAPSlian zai jia shui shi bei ya su zhi shou su zhuang tai ;ling yi fang mian ,shui ke yi qu dong fan li zi (Cl~-)de li jie ,cong er dao zhi rong zhi -rong ji xiang hu zuo yong neng de zeng jiang ,cu jin aQAPSde rong jie 。zai da duo shu hun ge rong ji zhong ,zhe liang chong xiang hu zuo yong de zong xiao guo shi zeng da le zong de rong zhi -rong ji xiang hu zuo yong neng ,zai neng liang shang you li yu aQAPSde rong jie 。ben yan jiu bu jin neng gou jia shen wo men dui ju dian jie zhi rong jie hang wei de ji ben ren shi ,er ju dui yu kai fa xing neng geng you de APEFCsye ju you ji shu zhi dao zuo yong 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自物理化学学报的吕康杰,彭燕秋,肖丽,陆君涛,庄林,发表于刊物物理化学学报2019年04期论文,是一篇关于碱性聚合物电解质论文,溶解论文,水混合溶剂论文,分子动力学模拟论文,物理化学学报2019年04期论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自物理化学学报2019年04期论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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