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多层界面聚合法制备质子传导膜研究
多层界面聚合法制备质子传导膜研究
引言
质子交换膜燃料电池是一种新型的清洁能源技术，具有高效、环保、可再生等优点，成为燃料电池技术研究的热点之一。质子传导膜是质子交换膜燃料电池的核心部件，其作用是使质子能够快速地穿过膜，从而完成氧化还原反应，并转化为电能。因此，有效制备质子传导膜是质子交换膜燃料电池研究的重要问题之一。目前常用的制备质子传导膜的方法主要有两种：一种是溶液浸渍法，一种是界面聚合法。其中，界面聚合法制备质子传导膜具有制备工艺简单、制备过程中无毒有害气体产生、膜的厚度和质子传导率易调控等优点，因而备受关注。
研究方法
本研究将采用多层界面聚合法制备质子传导膜。制备过程包括以下几个步骤：
1.选用合适的单体和交联剂，制备聚合物溶液。
2.将聚合物溶液铺在聚乙烯醇（PVA）模板的表面，并去除气泡。
3.堆叠第二层模板到第一层的聚合物溶液上，压实并去除气泡。
4.继续重复上述操作，直至制备出所需层数的模板层。
5.在恒温恒湿环境下静置一段时间，使聚合物自由基发生交联反应，形成交联网络结构。
6.用松动模板方法去除模板，得到多层界面聚合质子传导膜。
研究结果
本研究采用多层界面聚合法制备了质子传导膜，并对其进行了表征。测试结果表明，制备的质子传导膜具有较高的质子传导率和较好的稳定性。其厚度和质子传导率可以通过控制聚合物溶液的浓度和交联度来调节。
结论
本研究证明，多层界面聚合法是一种可行的质子传导膜制备方法，具有制备工艺简单、成本低、膜的厚度和质子传导率易调控等优点。因此，可以作为未来质子交换膜燃料电池研究和应用的重要技术手段之一。