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中文题名:

 Nafion树脂在溶液中分散行为的研究    

姓名:

 袁慧慧    

学号:

 1049721100146    

保密级别:

 公开    

论文语种:

 chi    

学科代码:

 080502    

学科名称:

 材料学    

学生类型:

 硕士    

学位:

 工程硕士    

学校:

 武汉理工大学    

院系:

 材料科学与工程学院    

专业:

 材料工程    

研究方向:

 新能源燃料电池    

第一导师姓名:

 余军    

第一导师院系:

 武汉理工大学    

第二导师姓名:

 李笑辉    

完成日期:

 2013-05-30    

答辩日期:

 2013-05-30    

中文关键词:

 Nafion树脂溶液 ; 动态光散射 ; TEM ; 团聚    

中文摘要:
   随着人类文明和工业社会的发展,能源的消耗越来越大。据不完全估计,煤炭石油和天然气等化石能源将在未来几十年到几百年消耗殆尽。能源短缺和环境污染是人类一直面对的两大难题。特别在今年的雾霾天气更说明了环境问题的紧迫性。因此开发使用新能源,发展低碳经济是解决这两大问题的关键所在。燃料电池具有污染小,噪音小,能源利用率高而受到发达及发展中国家的青睐。而质子交换膜是燃料电池的关键组件,对全氟磺酸质子交换膜及其性质的研究具有重要意义。   本文主要通过研究全氟磺酸溶液即Nafion树脂在水异丙醇体系中的分散状态,分析其分散机理以及其对成膜性能的影响。水/异丙醇的体积比分别为1/4、5/5、3/2和4/1四种,Nafion树脂的固含量分别为0.5%、1%、3%、5%和6%五种。对其进行动态光散射测试,Zeta电位测试以及透射电镜分析发现,Nafion树脂在水/异丙醇溶液中存在两种颗粒,较小的颗粒约为100nm,而较大颗粒为1000nm左右。根据前人的研究结果以及本实验结果分析可知,Nafion在水/异丙醇溶液中存在不同程度的团聚。其初次形成的团聚为棒状结构,之后随着Nafion含量的增加,在侧链作用下发生二次团聚。   Nafion颗粒随着异丙醇含量的增加而逐渐增大,随着Nafion含量的增加而出现先增大后减小的趋势,且存在一个浓度转折点5%。   本文从分子间作用力,溶度参数,介电常数,聚电解质效应等几个方面分别做出解释,并认为,Nafion在溶液中的不同分散状态对其成膜的性能是有一定的影响的。在溶液质量分数为5%水醇体积比为3:2时理论上成膜机理最好。这对Nafion成膜机理的研究具有重要的理论意义。
中图分类号:

 TM911.4    

馆藏号:

 TM911.4/0146/2013    

备注:

 403-西院分馆博硕论文库;203-余家头分馆博硕论文库    

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