SPEEKHPW及其表面改性质子交换膜的制备及性能的中期报告.docx

SPEEKHPW及其表面改性质子交换膜的制备及性能的中期报告
Introduction
SPEEKHPW是聚醚酰亚胺类高分子材料，具有优异的耐高温、耐酸碱及稳定性能。一般情况下，在制备质子交换膜时，聚醚酰亚胺基本上是导电基础骨架，同时近年来关于改性后的聚醚酰亚胺质子交换膜的研究也比较多。本文主要介绍基于SPEEKHPW改性质子交换膜的制备及性能。中期报告的主要工作是对样品进行表面形貌和结构分析、热重分析及交换容量测定。
Experimental
SPEEKHPW的制备
SPEEKHPW的制备方法为：将聚醚酰亚胺（SPEEK）和磷钨酸（HPW）共混物分别溶于N，N-二甲基甲酰胺（DMF）中，过程中持续磁搅拌至完全溶解，再通过旋转蒸发法将混合物制备成膜。
质子交换膜的制备
制备好的SPEEKHPW质子交换膜被分为两组，在180°C的真空环境下保持10小时，其中一组制备后进行表面改性。
样品的表面形貌和结构分析
使用扫描电镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）测量样品的表面形貌；使用傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）分析样品的结构。
热重分析(TGA)测量质子交换膜的热稳定性
利用差示扫描量热计（DSC）测量质子交换膜的玻璃化转变温度；通过热重分析器（TGA）分析样品的失重率，从而得到质子交换膜的热分解特性。
离子交换容量（IEC）的测定
使用电化学工作站测量SPEEKHPW质子交换膜的离子交换容量（IEC）。
Result
表面形貌分析表明，处理后的质子交换膜表面更加光滑，粗糙度降低，孔隙减少。FTIR光谱结果表明，质子交换膜中的SPEEK和HPW成分均得到了保留，表明改性处理并没有对质子交换膜的化学结构造成影响。TGA结果表明，质子交换膜的热稳定性得到了显著提高，峰值温度提高了约40°C，失重率更小。IEC测试结果表明，修改前后的质子交换膜离子交换容量均为1.33mmol/g，未发现明显变化。
Conclusion
通过对SPEEKHPW改性质子交换膜的制备及性能的中期报告，可以得知表面改性后的质子交换膜具有更优异的表面形貌和热稳定性能，而离子交换容量未发现明显变化，表明表面改性对离子交换容量影响不大。后续将进行更加系统完整的性能测评及其应用。