淮南市科技计划项目(2011A07923) 作品数:7 被引量:12 H指数:3 相关作者: 鲁伊恒 李寒旭 魏风 陈明强 陈颖 更多>> 相关机构: 安徽理工大学 巴黎南大学 更多>> 发文基金: 安徽省国际科技合作计划 淮南市科技计划项目 更多>> 相关领域: 电气工程 一般工业技术 更多>>
质子交换膜的热降解行为 被引量:4 2012年 采用FTIR与TG-DTG分析法研究了质子交换膜的稳定性和热降解动力学。用Kissinger法、Flynn-Wall法、Starink法和Friedman法对非等温动力学数据进行了分析,得到了热降解的机理函数和动力学参数。红外分析表明当-CF2-基团在受到H2O2作用时,1 145 cm-1与1 204 cm-1处吸收峰强度分别下降约36%和38%。热重分析显示热降解过程经历两个阶段,第一阶段的表观活化能E为145.16 kJ/mol,指前因子A为1.79×1011min-1,其热降解受P1机理控制;第二阶段的表观活化能E为187.19 kJ/mol,指前因子A为3.33×1011min-1,其热降解受3D(三维扩散)机理控制。 魏风 鲁伊恒 刘伟龙 李寒旭 陈明强关键词:质子交换膜 红外光谱 热降解动力学 燃料电池 纳米TiO_2及SiO_2表面改性质子交换膜的阻抗电导率 2014年 采用钛酸丁酯及硅酸乙酯及硅烷偶联剂对全氟磺酸离子膜进行了表面改性,制备了燃料电池质子交换复合膜,测定了不同温度时膜的阻抗电导率σ。实验结果表明,在-30℃及90℃时,复合膜的阻抗电导率σ分别为9.04×10-7S·cm-1及1.24×10-5S·cm-1,随着温度的升高,膜的阻抗电导率相应增大。 马双春 鲁伊恒关键词:质子交换膜 TIO2 SIO2 离子液体掺杂改性全氟磺酸复合膜的电导率 2016年 将三乙胺作用后的全氟磺酸离子膜(PFSA)与咪唑基离子液体进行掺杂改性,分别以甲醇及水为介质制备了复合膜A和B,采用交流阻抗法测定了膜的电导率,结果表明,当温度从30℃升至90℃时,含5%、10%、15%和20%离子液体的复合膜A的电导率为0.92×10^(-5)~3.52×10^(-5)S·cm^(-1),复合膜B的电导率为0.59×10^(-5)~2.38×10^(-5)S·cm^(-1),而PFSA的电导率为0.30×10^(-5)~1.21×10^(-5)S·cm^(-1),复合膜较PFSA膜的电导率增大2~3倍,膜的电导率随温度的升高而增大;测定了-25~0℃时PFSA及复合膜的电导率,由Arrhenius方程求解的复合膜A、B的活化能E为1.62~2.47 k J/mol。 冯文权 鲁伊恒 曹永 陈颖 杨涛关键词:复合膜 活化能 纳米SiO_2表面处理对质子交换膜热稳定性的影响 被引量:5 2013年 研究了纳米SiO2在偶联剂修饰后对质子交换膜的热稳定性及热降解动力学的影响。利用热重分析(TG—DTG)在氯气气氛中,升温速率分别为5℃、10℃和20℃的条件下,采用Kissinger、Flynn-Wall—Ozawa、Friedman和Modified Coats—Redfem方法对膜SiO2改性后的非等温动力学数据进行了分析。TG-DTG曲线显示SiO2改性后质子交换膜分解率达到10%和15%时,最低热降解温度分别为392.4℃和429.5℃,比改性前分别提高26.8℃和57.7℃。改性后质子交换膜为一步法分解,分解的温度区间为405℃~550℃,热分解的表观活化能E和指前因子lnA分别为223.110/mol和31.63min-1,分解过程属于一维扩散(D1)机理控制。 鲁伊恒 魏风 吕玉卫 刘伟龙 李寒旭 陈明强关键词:纳米SIO2 硅烷偶联剂 质子交换膜 热稳定性 杂多酸对燃料电池质子交换膜稳定性的影响 被引量:7 2015年 采用硅烷偶联剂、磷钼酸及硅钨酸对全氟磺酸离子膜进行了表面改性,制备了燃料电池质子交换复合膜。测定了升温速率为5、10、20和30℃/min时的热重曲线及不同温度时膜的质子电导率。实验结果表明,复合膜的热分解过程经历三个阶段,热降解峰温向低温区偏移,并计算了第一和第二阶段的表观活化能。当温度高于363.3℃时,复合膜的热稳定性优于原膜;在-30~0℃和20~90℃区间,原膜与复合膜的质子电导率均随温度的升高而增大,复合膜的质子电导率明显优于原膜。 马双春 鲁伊恒 陈颖 冯文权 李寒旭关键词:质子交换膜 杂多酸 表面处理 质子电导率 锰离子及过氧化氢对质子交换膜稳定性的影响 2017年 采用热重及红外光谱技术研究了全氟磺酸离子膜与锰离子及过氧化氢溶液的相互作用,使用热重分析法(TGA)考察了锰离子、过氧化氢浓度及浸渍时间对膜稳定性的影响;热重分析表明降解膜磺酸基团热解峰温几乎消失,在高温区生成新的热解峰温。测定了腐蚀膜的扫描电镜(SEM)、动态热机械分析(DMA)、阻抗电导率和热寿命。等温质量损失表明在空气气氛及200℃时,腐蚀前后膜的红外光谱振动峰没有变化,但是在315℃受热时,-CF2-基团在1 210 cm-1处伸缩振动峰强度下降67.7%;在空气气氛中等温失重膜的转化率远大于在氮气气氛中的非等温失重。 陈颖 鲁伊恒 冯文权 杨涛关键词:锰离子 过氧化氢 燃料电池 质子交换膜 磷钨酸表面处理对燃料电池质子交换膜热稳定性的影响 2014年 研究了磷钨酸掺杂改性后质子交换膜的热稳定性及热降解动力学,利用热重分析在氮气气氛下和升温速率分别为5℃、20℃和30℃时,采用Kissinger、Flynn-Wall-Ozawa、Friedman和Starink方法对磷钨酸改性后的非等温动力学数据进行了分析。热失重曲线显示磷钨酸改性后质子交换膜分解率达到5%和10%时,最低热降解温度分别为173.6℃和284.8℃。采用不同方法的计算结果显示,改性后膜分解反应受D2机理控制,表观活化能约为163.74 kJ/mol。改性前后膜的电导率(σ)分别为8.34×10-7S/cm及2.57×10-5S/cm。 鲁伊恒 魏风 吕玉卫 马双春 李寒旭 陈明强关键词:燃料电池 质子交换膜 磷钨酸 硅烷偶联剂 表面处理 热稳定性