膜科学与技术

单位：大连理工大学 化工学院，精细化工国家重点实验室，膜科学与技术研究中心，大连 116024

关键词：质子交换膜；磺化聚醚醚酮；氧化黑磷纳米片；复合膜

基金：国家自然科学基金（22008021, 21776034, 创新群体22021005）。

本文以红磷为前驱体，采用机械研磨法制备黑磷粉末，并通过液相剥离制备了氧化黑磷（ OBP）纳米片。进一步，将OBP纳米片与磺化聚醚醚酮（SPEEK）聚合物共混，制备掺杂量为0~2.5 wt.%的SPEEK/OBP复合质子交换膜。通过透射电镜表征了OBP形貌，并通过FTIR和XPS谱图确定OBP表面含有丰富的含氧官能团。这些含氧官能团可促进复合膜吸水，同时，可与SPEEK中磺酸基团形成氢键网络，促进质子传递。与纯SPEEK膜相比，SPEEK/OBP复合膜具有较高的离子交换容量、吸水率、溶胀率和质子传导率。当OBP纳米片添加量为2.0 wt.%时，SPEEK/OBP复合膜性能最优，其质子传导率在30℃时为0.026 S/cm，为纯SPEEK膜的1.71倍。

来源：2022年第1期

《膜科学与技术》期刊编辑部

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