膜科学与技术学报

抽象的

燃料电池用商用聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的制备与表征

Abdel-Hady EE、Abdel-Hamed MO 和 Gomaa MM

通过将苯乙烯紫外辐射接枝到 PET 薄膜上，制备了商用聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET) 基质子交换膜。研究了辐射时间和不同单体浓度对接枝度 (DG) 的影响。研究发现，DG 随着辐射时间和单体浓度的增加而线性增加，在某一水平达到最大值。还研究了氯磺酸浓度对离子交换容量 (IEC) 和拉伸强度的影响，以找到用于磺化工艺的氯磺酸的最佳浓度。用不同氯磺酸水平处理苯乙烯接枝和磺化 PET (PET-g-PSSA) 膜得到的 IEC 范围为 0.2 至 0.775 m mol/g，这表明氯磺酸是控制 IEC 的有效工具。傅里叶变换红外 (FTIR) 光谱分析证实了 PET 薄膜上的接枝和磺化。此外，还利用热重分析法研究了原始PET膜和PET-g-PSSA膜的行为，发现DG为166%的PET-g-PSSA膜的甲醇渗透率和质子电导率分别为1.2×10-8和58m S/cm，优于使用相同仪器和相同条件下测得的Nafion 212膜。由于它们具有成本低、电导率高和甲醇渗透率低等优点，PET-g-PSSA可以更好地替代Nafion用于直接甲醇燃料电池。