膜科学与技术

单位：天津科技大学化工与材料学院，天津 300457

关键词：离子液体；聚苯并咪唑；质子交换膜；质子传导率

基金：天津市高等学校创新团队培养计划(TD13-5008)；教育部科研创新团队培育计划(IRT-17R81)

磷酸掺杂聚苯并咪唑（PA-PBI）膜被认为是最具发展潜力的高温质子交换膜材料之一，但如何制备出高质子传导率的膜材料，仍是PA-PBI高温质子交换膜所面临的挑战性难题。为此，本文通过烷基化反应、离子交换反应，合成了阴离子为PF6-和BF4-的两种咪唑类离子液体（[ViEtIm]PF6、[ViEtIm]BF4），通过与芳醚型聚苯并咪唑（OPBI）共混并采用流延法制备了[ViEtIm]PF6/OPBI和[ViEtIm]BF4/OPBI膜，进一步通过红外光谱、热重分析和SEM表征验证了离子液体与OPBI共混膜结构。对共混膜进行高温质子交换膜性能研究，结果表明：[ViEtIm]PF6/OPBI膜综合性能优于[ViEtIm]BF4/OPBI膜及原OPBI膜，特别是在质子传导率方面，[ViEtIm]PF6/OPBI膜的质子传导率高达37.6 mS/cm，分别是[ViEtIm]BF4/OPBI膜和原OPBI膜的1.5倍和4.3倍。

来源：2022年第5期

《膜科学与技术》期刊编辑部

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