氧化石墨烯量子点/聚丙烯腈纳米纤维复合质子交换膜的制备及其性能

作者：王树博; 秦湘普; 石磊; 庄旭品^*; 李振环

来源：纺织学报, 2020, 41(06): 8-13.

DOI：10.13475/j.fzxb.20190600506

• 静电纺丝
• 聚丙烯腈纳米纤维
• 氧化石墨烯量子点
• 质子交换膜
• 燃料电池

为提高全氟磺酸(Nafion)膜的质子传导率和尺寸稳定性,利用静电纺丝技术制备了氧化石墨烯量子点(GOQDs)/聚丙烯腈(PAN)纳米纤维膜,并通过Nafion溶液浸渍法制备了纳米纤维复合质子交换膜。借助扫描电子显微镜、共聚焦显微镜、热重分析仪和X射线衍射仪等对纳米纤维及复合膜的结构和性能进行表征。结果表明:GOQDs在PAN纳米纤维中均匀分布,GOQDs的加入减小了纳米纤维的直径;纳米纤维形成三维网络结构,对复合膜起到了骨架支撑作用,提高了复合膜的尺寸稳定性,同时提高了复合膜的热稳定性和吸水性; GOQDs质量分数的增加提高了复合膜的质子传导率,80℃时复合膜的质子传导率最高可达0. 182 S/cm。

• 单位
  天津工业大学