tmah改性pvdf一步接枝psbma质子交换膜的制备与性能

使用四甲基氢氧化铵(tmah)液相改性聚偏氟乙烯(pvdf),以过氧化苯甲酰(bpo)为引发剂,一步将磺酸基甲基丙烯酸甲酯(sbma)接枝到改性的pvdf上,制备了聚偏氟乙烯接枝聚磺酸基甲基丙烯酸甲酯(pvdfg-psbma)质子交换膜.利用傅里叶变换红外(ftir)光谱和扫描电镜-x射线能谱(sem-edx)分析了膜的结构、形貌及硫元素分布情况.同时研究了不同质量分数的tmah甲醇溶液对pvdf-g-psbma膜电导率和甲醇渗透率的影响.结果表明,tmah使pvdf脱去hf产生碳碳双键且sbma成功接枝到改性的pvdf骨架上,硫元素在膜内外分布均匀;pvdf-g-psbma膜的电导率和甲醇渗透率随tmah在甲醇中质量分数的增多而增大,tmah质量分数为20%的膜的质子电导率在20℃下达到0.0892s·cm-1,常温下的甲醇渗透率为4.04×10-7cm2·s-1;热重分析(tga)表明,膜的热稳定性良好,耐热温度高达270℃.该膜作为电解质材料的直接甲醇燃料电池(dmfc)的最大功率密度达到17.06mw·cm-2.