SPES-C/MIL-53（Al）-SO₃H杂化质子交换膜的制备和性能

来源期刊：材料研究学报2019年第9期

论文作者：韩光鲁 陈哲 蔡立芳 田俊峰 张学波 马环环

文章页码：691 - 698

关键词：复合材料;质子交换膜;磺化酚酞侧基聚芳醚砜;磺化金属-有机框架;

摘    要：用水热合成法制备MIL-53（Al）,然后用后磺化法在其笼状结构中引入磺酸基团得到MIL-53（Al）-SO₃H纳米级金属有机框架（MOF）多孔晶体材料,最后将MIL-53（Al）-SO₃H掺杂到磺化酚酞侧基聚芳醚砜（SPES-C）高分子相中制备出一系列SPES-C/MIL-53（Al）-SO₃H燃料电池用杂化质子交换膜（PEM）。扫描电镜观测结果表明,杂化质子交换膜内没有缺陷,MIL-53（Al）-SO₃H在膜内分散均匀且两相的相容性好。热重分析结果证实,杂化膜具有优良的热稳定性。MIL-53（Al）-SO₃H的加入,提高了杂化膜的吸水率、尺寸稳定性和质子传导率。在温度为80℃时填充量为5%（质量分数）的杂化膜其M-5的质子传导率达到0.15 S·cm^-1,比纯SPES-C膜提高了32.5%且优于商用Nafion膜的质子传导率(0.134 S·cm^-1)。