膜科学与技术

单位：1. 大连理工大学盘锦产业技术研究院 辽宁省化学助剂合成与分离省重点实验室，辽宁盘锦，124221；2.大连理工大学 精细化工国家重点实验室 膜科学与技术研究中心 化工学院，辽宁大连, 116024

关键词：燃料电池；阴离子交换膜；季鏻碱性基团；氢氧根离子电导率；碱稳定性

基金：辽宁省化学助剂合成与分离省市共建重点实验室2020年开放课题（ZJKF2012），国家自然科学基金（面上21776034，创新群体22021005）；中央高校基本科研业务费(DUT21ZD406)。

燃料电池为氢能高效利用提供了解决方案，阴离子交换膜是燃料电池的核心部件。季鏻碱性功能基团常连接大体积供电基团提升耐碱性，但阻碍OH-传导。本文提出具有高传导和碱稳定性的柔性含醚季鏻功能侧链，季鏻阳离子与聚砜主链间的含醚脂肪间隔基团增强了侧链柔性，促进季鏻功能基团聚集；醚氧原子比N、C原子电负性更强，可提高亲水性；季鏻连接的三（2,4,6-三甲氧基苯基）大空间位阻通过阻隔OH-进攻提升膜的碱稳定性。结果表明，柔性含醚季鏻侧链型聚砜阴离子交换膜显示出极低的溶胀率（约10 %），较高的氢氧根离子电导率（80 oC下为79.6 mS cm-1）和优异的耐碱性（80 oC、1 mol/L NaOH热碱溶液浸泡168h后，氢氧根离子电导率保持率超过90%，而拉伸强度仅下降约2%）。

来源：2022年第2期

《膜科学与技术》期刊编辑部

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