新型细菌纤维素基阻醇质子交换膜的制备及表征

Authors：蒋永明; 乔锦丽; 陈琳; 洪枫

Source：纤维素科学与技术, 2013, (02): 1-8.

• 细菌纤维素
• Nafion
• 质子交换膜
• 夹心膜
• 质子传导率
• 甲醇渗透率
• 直接甲醇燃料电池 bacterial cellulose
• Nafion
• proton exchange membrane
• sandwich membrane
• proton conductivity
• methanol permeability
• direct methanol fuel cell

以凝胶贴附法,在Nafion膜两侧贴附细菌纤维素(BC)膜,制备出BC/Nafion/BC夹心复合膜,以期结合Nafion膜的良好导电性和BC膜的优秀阻醇性,制备新型阻醇质子交换膜。利用扫描电镜、热重分析对其形态结构和热稳定性进行研究,并对夹心膜的尺寸稳定性、质子传导率和甲醇渗透率进行表征。结果发现,复合膜的夹心结构紧密,热稳定性良好,尺寸稳定性比市售的Nafion膜有很大改善,提高了43%。夹心膜的质子传导率随温度的升高明显上升,虽略低于Nafion膜,但是甲醇渗透率明显降低一个数量级,阻醇性能得到了很大改善。组装成电池后,单电池开路电压达到922 mV,最大发电功率密度为7.2 mW/cm2。该结果表明夹心复合膜作为新型质子交换膜应用于直接甲醇燃料电池中具有很大潜力。

• Institution
  东华大学