原位合成法二氧化硅/硅鎢酸改性聚乙烯醇質子交換膜的研制

編號：FTJS05814

篇名：原位合成法二氧化硅/硅鎢酸改性聚乙烯醇質子交換膜的研制

作者：郝燕[1] ;劉書題[1,2] ;郭貴寶[1] ;班輝[1,2] ;趙文廣[2]

關鍵詞：質子交換膜 聚乙烯醇 原位合成 二氧化硅

機構： [1]內蒙古科技大學化學與化工學院,包頭014010; [2]內蒙古科技大學材料與冶金學院,包頭014010

摘要： 以聚乙烯醇（PVA）為基體,利用原位合成法制備了二氧化硅（SiO2）和硅鎢酸（SiWA）微粒在PVA基質中均勻分布的二氧化硅/硅鎢酸改性聚乙烯醇（SiO2/SiWA-m-PVA）質子交換膜.利用掃描電鏡（SEM）和熱重分析儀（TG）分別對膜的形貌及熱穩(wěn)定性進行了表征,四氯化硅與鎢酸鈉摩爾比對SiO2/SiWA-m-PVA質子交換膜的質子導電性能、阻醇性能的影響.結果表明,四氯化硅與鎢酸鈉摩爾比為1∶1時,原位合成的二氧化硅和硅鎢酸在質子交換膜中分散均勻,在溫度低于100℃時SiO2/SiWA-m-PVA膜保水性能好;室溫質子電導率為1.48×10-2 S/cm,甲醇滲透率為1.37×10-7 cm2/s,比相同條件下Nafion117膜甲醇滲透率低一個數量級,應用于直接甲醇燃料電池單電池能量密度可達11.82mW/cm2.