新型交聯(lián)磺化聚苯乙烯質(zhì)子交換膜的制備與研究的開題報告

新型交聯(lián)磺化聚苯乙烯質(zhì)子交換膜的制備與研究的開題報告一、選題背景隨著環(huán)境污染日益嚴重，燃料電池得到了廣泛關(guān)注。作為燃料電池的核心組件之一，材料的選擇尤為重要。質(zhì)子交換膜（PEM）是燃料電池中的重要部件，它可以將氫離子從陽極輸送到陰極，并保證燃料電池的正常運行。目前，聚合物膜材料是PEM的主要材料之一，其中磺化聚苯乙烯（sulfonatedpolystyrene，SPS）由于其具有良好的電化學性能、熱穩(wěn)定性以及低成本等優(yōu)點，成為PEM的研究熱點。近年來，研究人員對SPS的交聯(lián)以及磺化程度的控制進行了廣泛的研究，以進一步提升SPS質(zhì)子傳導(dǎo)性能。二、選題意義本文旨在探究一種新型交聯(lián)磺化聚苯乙烯質(zhì)子交換膜的制備方法，進一步提高其質(zhì)子傳導(dǎo)性能、化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，以滿足燃料電池的高效、穩(wěn)定、可靠等要求。三、研究目標1.通過交聯(lián)方法改善SPS材料的穩(wěn)定性和機械性能。2.改進SPS磺化處理的工藝，提高其質(zhì)子傳導(dǎo)性能和穩(wěn)定性。3.探究新型交聯(lián)磺化聚苯乙烯質(zhì)子交換膜在燃料電池中的應(yīng)用性能。四、研究內(nèi)容1.優(yōu)化交聯(lián)方法，制備出具有較高交聯(lián)度的SPS。2.優(yōu)化磺化處理工藝，制備出具有較高磺化度的SPS。3.研究SPS的物理性質(zhì)、化學穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性以及質(zhì)子傳導(dǎo)性能。4.制備新型交聯(lián)磺化聚苯乙烯質(zhì)子交換膜，并測試其在燃料電池中的應(yīng)用性能。五、研究方法1.采用自由基交聯(lián)方法制備交聯(lián)SPS材料。2.采用磺化處理方法制備磺化度不同的SPS。3.采用傅里葉紅外光譜儀、熱重分析儀、掃描電子顯微鏡等檢測SPS材料的物理性質(zhì)和化學穩(wěn)定性。4.采用質(zhì)子傳導(dǎo)測試儀測量制備出的交聯(lián)磺化聚苯乙烯質(zhì)子交換膜的質(zhì)子傳導(dǎo)性能。5.制備燃料電池，測試新型交聯(lián)磺化聚苯乙烯質(zhì)子交換膜在燃料電池中的應(yīng)用性能。六、預(yù)期結(jié)果1.成功制備出具有較高交聯(lián)度和磺化度的SPS；2.探究SPS的物理性質(zhì)、化學穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性以及質(zhì)子傳導(dǎo)性能；3.制備出新型交聯(lián)磺化聚苯乙烯質(zhì)子交換膜，并測試其在燃料電池中的應(yīng)用性能；4.為燃料電池材料的研究提供理論依據(jù)和實踐經(jīng)驗。七、論文結(jié)構(gòu)第一章緒論第二章SPS材料的制備方法第三章SPS材料的物理性質(zhì)、化學穩(wěn)定性與熱穩(wěn)定性第四章SPS