论文目录 | |
| 摘要 | 第1-11页 |
| abstract | 第11-25页 |
| 第一章 绪论 | 第25-54页 |
| 1.1 燃料电池简介 | 第25-26页 |
| 1.2 质子交换膜燃料电池的工作原理 | 第26-27页 |
| 1.3 质子交换膜材料的分类及进展 | 第27-50页 |
| 1.3.1 全氟磺酸质子交换膜 | 第28-29页 |
| 1.3.2 磺化聚苯乙烯型质子交换膜 | 第29-31页 |
| 1.3.3 磺化聚芳醚型质子交换膜 | 第31-36页 |
| 1.3.4 磺化聚酰亚胺型质子交换膜 | 第36-40页 |
| 1.3.5 磺化聚苯并咪唑型质子交换膜 | 第40-42页 |
| 1.3.6 其它磺酸型质子交换膜 | 第42-45页 |
| 1.3.7 磷酸掺杂聚苯并咪唑质子交换膜（高温质子交换膜燃料电池） | 第45-50页 |
| 1.4 质子交换膜的主要性能参数 | 第50-51页 |
| 1.5 质子交换膜存在的问题 | 第51-52页 |
| 1.6 论文的研究目标和主要内容 | 第52-54页 |
| 第二章 含咪唑基磺化聚酰亚胺交联膜的制备和性能研究 | 第54-82页 |
| 2.1 引言 | 第54-55页 |
| 2.2 实验部分 | 第55-61页 |
| 2.2.1 原料和试剂 | 第55页 |
| 2.2.2 联苯-4,4’-二基二（氧代）-4,4’-双(1,8-萘二甲酸酐) (BPNDA)的合成 | 第55-56页 |
| 2.2.3 磺化聚酰亚胺的合成 | 第56-57页 |
| 2.2.3.1 磺化二胺单体与BPNDA共聚 | 第56页 |
| 2.2.3.2 非磺化二胺单体与BPNDA共聚及磺化 | 第56-57页 |
| 2.2.4 模型化合物的制备 | 第57-58页 |
| 2.2.4.1 基于BAPBz的模型化合物（M1）的制备 | 第57页 |
| 2.2.4.2 磺化模型化合物（SM1）的制备 | 第57页 |
| 2.2.4.3 基于APABI的模型化合物（M2）的制备 | 第57-58页 |
| 2.2.4.4 磺化模型化合物（SM2）的制备 | 第58页 |
| 2.2.4.5 磺化模型化合物（SBPNDA）的制备 | 第58页 |
| 2.2.5 聚酰亚胺膜的制备 | 第58-59页 |
| 2.2.6 磺化聚酰亚胺膜的共价交联处理 | 第59页 |
| 2.2.7 表征与测试 | 第59-61页 |
| 2.3 结果与讨论 | 第61-81页 |
| 2.3.1 联苯-4,4’-二基二（氧代）-4,4’-双(1,8-萘二甲酸酐) (BPNDA)的合成与表征 | 第61-63页 |
| 2.3.2 磺化聚酰亚胺的合成与表征 | 第63-72页 |
| 2.3.2.1 BAPBDS与BPNDA共聚反应 | 第63页 |
| 2.3.2.2 BAPBz/APABI/BPNDA的共聚反应及后磺化 | 第63-72页 |
| 2.3.3 共价交联处理 | 第72-73页 |
| 2.3.4 热稳定性 | 第73-74页 |
| 2.3.5 IEC、吸水率以及溶胀率 | 第74-76页 |
| 2.3.6 质子电导率 | 第76-77页 |
| 2.3.7 抗自由基氧化性及耐水性 | 第77-81页 |
| 2.4 本章小结 | 第81-82页 |
| 第三章 含脂肪链聚酰亚胺质子交换膜的制备和性能研究 | 第82-106页 |
| 3.1 引言 | 第82-84页 |
| 3.2 实验部分 | 第84-87页 |
| 3.2.1 原料和试剂 | 第84页 |
| 3.2.2 单体的合成 | 第84-85页 |
| 3.2.2.1 4,4’-双（4-硝基苯氧基）苯（BNPB）的合成 | 第84页 |
| 3.2.2.2 4,4’-双（4-氨基苯氧基）苯（BAPB）的合成 | 第84-85页 |
| 3.2.2.3 4,4’-二（4-氨基苯氧基）联苯 3,3’-二磺酸（BAPBDS）的合成 | 第85页 |
| 3.2.3 磺化聚酰亚胺的合成 | 第85-87页 |
| 3.2.3.1 无规共聚物（Random Copolymer）的合成 | 第85页 |
| 3.2.3.2 嵌段共聚物（Block Copolymer）的合成 | 第85-86页 |
| 3.2.3.3 序列共聚物（Sequenced Copolymer）的合成 | 第86-87页 |
| 3.2.4 聚酰亚胺质子交换膜的制备 | 第87页 |
| 3.2.5 表征与测试 | 第87页 |
| 3.3 结果与讨论 | 第87-105页 |
| 3.3.1 单体的合成与结构表征 | 第87-91页 |
| 3.3.1.1 BNPB的合成与结构表征 | 第87-88页 |
| 3.3.1.2 BAPB的合成与结构表征 | 第88-89页 |
| 3.3.1.3 BAPBDS的合成与结构表征 | 第89-91页 |
| 3.3.2 磺化聚酰亚胺的合成与结构表征 | 第91-95页 |
| 3.3.3 聚酰亚胺质子交换膜的性能表征 | 第95-105页 |
| 3.3.3.1 热稳定性 | 第95-96页 |
| 3.3.3.2 机械性能 | 第96-98页 |
| 3.3.3.3 结晶性 | 第98-99页 |
| 3.3.3.4 IEC、吸水率和溶胀率 | 第99-100页 |
| 3.3.3.5 质子电导率 | 第100-102页 |
| 3.3.3.6 稳定性 | 第102-103页 |
| 3.3.3.7 微相分离结构 | 第103-105页 |
| 3.4 本章小结 | 第105-106页 |
| 第四章 新型超支化磺化聚酰亚胺交联膜的制备与性能研究 | 第106-131页 |
| 4.1 引言 | 第106-108页 |
| 4.2 实验部分 | 第108-111页 |
| 4.2.1 原料和试剂 | 第108页 |
| 4.2.2 4,4’-(9,9-亚芴基)双（4-苯氧基-1,8-萘酐）（FBPNA）的合成 | 第108页 |
| 4.2.3 三（4-氨基苯基）胺（TAPA）的合成 | 第108-109页 |
| 4.2.4 4-苯氧基-1,8-萘酐的合成（PNA） | 第109页 |
| 4.2.5 超支化聚酰亚胺的合成 | 第109-110页 |
| 4.2.5.1 氨基封端超支化聚酰亚胺的合成 | 第109-110页 |
| 4.2.5.2 PNA修饰超支化聚酰亚胺的合成 | 第110页 |
| 4.2.6 超支化磺化聚酰亚胺的合成 | 第110-111页 |
| 4.2.7 超支化磺化聚酰亚胺交联膜的制备 | 第111页 |
| 4.2.8 表征与测试 | 第111页 |
| 4.3 结果与讨论 | 第111-130页 |
| 4.3.1 单体的合成与表征 | 第111-116页 |
| 4.3.1.1 4,4’-(99亚芴基)双（4-苯氧基-1,8-萘酐）（FBPNA）的合成 | 第111-113页 |
| 4.3.1.2 三（4-氨基苯基）胺（TAPA）的合成 | 第113-115页 |
| 4.3.1.3 4-苯氧基-1,8-萘酐的合成（PNA） | 第115-116页 |
| 4.3.2 超支化磺化聚酰亚胺的合成与表征 | 第116-122页 |
| 4.3.3 交联超支化磺化聚酰亚胺膜的制备 | 第122-123页 |
| 4.3.4 交联超支化聚酰亚胺质子交换膜的性能表征 | 第123-130页 |
| 4.3.4.1 耐热性 | 第123-124页 |
| 4.3.4.2 IEC及机械性能 | 第124-126页 |
| 4.3.4.3 吸水率、溶胀率及电导率 | 第126-129页 |
| 4.3.4.4 抗自由基氧化性 | 第129-130页 |
| 4.4 本章小结 | 第130-131页 |
| 第五章 聚硫醚砜/聚苯并咪唑共混交联膜的制备及性能研究 | 第131-148页 |
| 5.1 引言 | 第131-134页 |
| 5.2 实验部分 | 第134-136页 |
| 5.2.1 原料和试剂 | 第134页 |
| 5.2.2 共价交联共混膜的制备及质子交换 | 第134-135页 |
| 5.2.3 分析与测试 | 第135-136页 |
| 5.3 结果与讨论 | 第136-147页 |
| 5.3.1 共混膜的制备与共价交联 | 第136-141页 |
| 5.3.2 热稳定性 | 第141页 |
| 5.3.3 吸水率、溶胀率以及耐水性 | 第141-143页 |
| 5.3.4 质子电导率 | 第143-145页 |
| 5.3.5 抗自由基氧化稳定性 | 第145-147页 |
| 5.4 结论 | 第147-148页 |
| 第六章 聚苯并咪唑酰亚胺电解质膜的合成和性能研究 | 第148-166页 |
| 6.1 引言 | 第148-149页 |
| 6.2 实验部分 | 第149-152页 |
| 6.2.1 原料和试剂 | 第149-150页 |
| 6.2.1.1 双(2-(3-氨基苯基))二苯并咪唑（m BAPBI）的合成 | 第149-150页 |
| 6.2.2 聚合反应 | 第150页 |
| 6.2.3 膜制备和酸掺杂 | 第150-151页 |
| 6.2.4 膜性能表征 | 第151页 |
| 6.2.5 单电池性能测试 | 第151-152页 |
| 6.3 结果与讨论 | 第152-165页 |
| 6.3.1 双(2-(3-氨基苯基))二苯并咪唑（mBAPBI）的合成 | 第152-153页 |
| 6.3.2 聚合物的合成 | 第153-155页 |
| 6.3.3 聚合物膜的制备及其抗自由基氧化性 | 第155-157页 |
| 6.3.4 酸掺杂实验 | 第157-159页 |
| 6.3.5 力学性能 | 第159-161页 |
| 6.3.6 质子电导率 | 第161-163页 |
| 6.3.7 电池性能测试 | 第163-165页 |
| 6.4 结论 | 第165-166页 |
| 第七章 总结 | 第166-168页 |
| 参考文献 | 第168-180页 |
| 符号与缩写说明 | 第180-182页 |
| 致谢 | 第182-183页 |
| 攻读博士学位期间已发表或录用的论文 | 第183页 |
