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目录
第一章文献综述
1.1 燃料电池概述
1.2 质子交换膜燃料电池
1.3 高温质子交换膜
1.3.1 高温质子交换膜应具备的条件
1.3.2 高温质子交换膜的种类及研究进展
1.4 聚苯并咪唑类高温质子交换膜
1.4.1 聚苯并咪唑的合成
1.4.2 制备PBI类高温质子交换膜的质子导体的类型
1.4.3 改善PBI类高温质子交换膜性能的方法
1.5 聚磷腈
1.5.1 聚磷腈的合成
1.5.2 聚磷腈的应用
1.5.3 聚磷腈类质子导体
1.5.4 聚磷腈类交联剂
1.5.5 聚磷腈类碱性聚合物
1.6 课题提出及主要研究内容
第二章实验仪器、测试与表征
2.1 主要实验仪器
2.2 表征与测试
2.2.1 核磁共振波谱仪 (NMR)
2.2.2 傅立叶变换红外光谱 (FT-IR)
2.2.3 紫外-可见吸收光谱 (UV-vis)
2.2.4 X-射线粉末衍射 (XRD)
2.2.5扫描电子显微镜 (SEM)和X-射线能量色散谱 (EDS)
2.2.6 透射电子显微镜 (TEM)
2.2.7 热重分析 (TG-DSC)
2.2.8 膜机械性能测试
2.2.9 膜的干湿变形性测试
2.2.10 抗氧化稳定性能测试
2.2.11 电导率测定
2.2.12 复合膜的甲醇渗透系数测试与膜选择性
第三章新型质子导体的制备及性能研究
引言
3.1 实验部分
3.1.1 实验所用主要试剂
3.1.2 实验所需主要仪器
3.2 S-mPBI的制备及性能研究
3.2.1 S-mPBI的制备工艺
3.2.2 S-mPBI磺化度及离子交换容量测定
3.2.3 S-mPBI的UV-vis
3.2.4 S-mPBI的FT-IR
3.2.5 S-mPBI的XRD
3.2.6 S-mPBI的TG-DSC
3.2.7 S-mPBI的质子电导率
3.3 SPNPP的制备及性能研究
3.3.1 SPNPP的制备工艺及其磺化度测定
3.3.2 SPNPP的NMR
3.3.3 SPNPP的FT-IR
3.3.4 SPNPP的XRD
3.3.5 SPNPP的TG-DSC
3.3.6 SPNPP的质子电导率
3.4 SPPESK的制备及性能研究
3.4.1 SPPESK的制备工艺及其磺化度测定
3.4.2 SPPESK的FT-IR
3.4.3 SPPESK的XRD
3.4.4 SPPESK的TG-DSC
3.4.5 SPPESK的质子电导率
3.5 本章小结
第四章 S-mPBI/Br-IPQPP复合膜的制备及性能研究
引言
4.1 实验部分
4.1.1 实验试剂
4.1.2 实验仪器
4.1.3 溴代异丙基聚(喹啉氧基磷腈)的制备
4.1.4 Br-IPQPP溴含量测定
4.1.5 S-mPBI/Br-IPQPP复合膜的制备
4.2 结果与讨论
4.2.1 S-mPBI/Br-IPQPP复合膜交联度测定
4.2.2 S-mPBI/Br-IPQPP复合膜的FT-IR
4.2.3 S-mPBI/Br-IPQPP复合膜的XRD
4.2.4 S-mPBI/Br-IPQPP复合膜的SEM和EDS
4.2.5 S-mPBI/Br-IPQPP复合膜的HR-TEM
4.2.6 S-mPBI/Br-IPQPP复合膜的TG-DSC
4.2.7 S-mPBI/Br-IPQPP复合膜的机械性能
4.2.8 S-mPBI/Br-IPQPP复合膜的干湿变形性
4.2.9 S-mPBI/Br-IPQPP复合膜的抗氧化性能
4.2.10 S-mPBI/Br-IPQPP复合膜的质子电导率
4.2.11 S-mPBI/Br-IPQPP复合膜的甲醇渗透率与膜选择性
4.3 本章小结
第五章 cCM-mPBI/SPNPP复合膜的制备及性能研究
引言
5.1 实验部分
5.1.1 实验试剂
5.1.2 实验仪器
5.1.3 CM-mPBI的制备
5.1.4 CM-mPBI的氯含量的测定
5.1.5 cCM-mPBI/SPNPP复合膜的制备
5.2 结果与讨论
5.2.1 cCM-mPBI/SPNPP复合膜交联度测定
5.2.2 CM-mPBI的NMR
5.2.3 cCM-mPBI/SPNPP复合膜的FT-IR
5.2.4 cCM-mPBI/SPNPP复合膜的XRD
5.2.5 cCM-mPBI/SPNPP复合膜的SEM和EDS
5.2.6 cCM-mPBI/SPNPP复合膜的HR-TEM
5.2.7 cCM-mPBI/SPNPP复合膜的TG-DSC
5.2.8 cCM-mPBI/SPNPP复合膜的机械性能
5.2.9 cCM-mPBI/SPNPP复合膜的抗干湿变形性
5.2.10 cCM-mPBI/SPNPP复合膜的抗氧化性能
5.2.11 cCM-mPBI/SPNPP复合膜的质子电导率
5.2.12 cCM-mPBI/SPNPP复合膜耐久性
5.2.13 cCM-mPBI/SPNPP复合膜的甲醇渗透率与膜选择性
5.3 本章小结
第六章 M-POBP/KH-230(10%)/SPPESK复合膜的制备及性能研究
引言
6.1 实验部分
6.1.1 实验试剂
6.1.2 实验仪器
6.1.3 羟甲基化聚((苯氧基)(苯并三氮唑氧基)磷腈)的制备
6.1.4 M-POBP/KH-230(10%)/SPPESK复合膜的制备
6.2 结果与讨论
6.2.1 M-POBP/KH-230(10%)/SPPESK复合膜的FT-IR
6.2.2 M-POBP/KH-230(10%)/SPPESK复合膜的XRD
6.2.3 M-POBP/KH-230(10%)/SPPESK复合膜的SEM和EDS
6.2.4 M-POBP/KH-230(10%)/SPPESK复合膜的HR-TEM
6.2.5 M-POBP/KH-230(10%)/SPPESK复合膜的TG-DSC
6.2.6 M-POBP/KH-230(10%)/SPPESK复合膜的机械性能
6.2.7 M-POBP/KH-230(10%)/SPPESK复合膜的抗干湿变形性
6.2.8 M-POBP/KH-230(10%)/SPPESK复合膜的抗氧化性能
6.2.9 M-POBP/KH-230(10%)/SPPESK复合膜的质子电导率
6.2.10 M-POBP/KH-230(10%)/SPPESK复合膜的甲醇渗透率与膜选择性
6.3 本章小结
第七章结论
参考文献
致谢
在读期间公开发表的论文