高质子传导率及尺寸稳定性复合质子交换膜制备及性能研究

作者：王倩; 杨康宁; 翟绍雄; 尹立坤; 何少剑^*; 林俊

来源：中国塑料, 2022, 36(08): 62-68.

DOI：10.19491/j.issn.1001-9278.2022.08.010

• 质子交换膜
• 磺化聚醚醚酮
• 金属有机骨架
• 2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸

通过2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)在1种具有多孔结构的金属有机骨架(MOF)UiO-66-NH2中聚合，获得UiO-66-NH2/PAMPS杂化填料后将其加入磺化聚醚醚酮(SPEEK)中制备纳米复合质子交换膜，并对纳米填料和膜性能进行了测试和表征。其中，UiO-66-NH2/PAMPS中MOF组分的有序孔洞能够为质子提供较为快速的传输通道，同时PAMPS组分上的磺酸基团则为这些通道提供了额外的质子传输位点，从而促进了复合膜中的质子传导。结果表明，填料与基体之间的强静电相互作用使复合膜的溶胀率有所下降；当填料含量达到6%(质量分数，下同)时，复合膜的质子电导率(σ)从0.040 S/cm提升到0.057 S/cm，比纯SPEEK高42.5%，而溶胀率由29%下降到23%。

• 单位
  华北电力大学