哌啶型季铵化聚苯醚阴离子交换膜的制备研究开题报告

 2020-02-10 10:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

1.1 研究目的

(1)文献调研,了解国内外碱性阴离子交换膜燃料电池中阴离子交换膜的相关研究概况和发展趋势以及选题与社会、健康、安全、成本以及环境等因素的关系;

(2)探究聚苯醚类阴离子交换膜的不同改性方法;掌握季铵化聚苯醚阴离子交换膜的制备过程;

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2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

(1)利用液溴与聚苯醚反应,制得溴化度为60%的聚苯醚,以此为膜基体材料,通过与4-氨基-1-甲基哌啶和碘甲烷反应,引入功能基团,提高其离子电导率以及耐碱性能。

(2)本次研究所用聚苯醚是对商品聚苯醚依次进行溴化、功能化、季铵化三步处理,通过红外表征其官能团确定产物,制得的季铵化聚苯醚阴离子交换膜,以此来研究哌啶型季铵化功能基团对聚苯醚阴离子交换膜离子电导率和耐碱性的影响。

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3. 研究计划与安排

第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案,并完成开题报告。

第4-8周:按照设计方案,制备相应的季铵化聚苯醚阴离子交换膜。

第9-11周:采用傅里叶变换红外、SEM、TG-DSC、氢氧根离子电导率等测试技术对膜的结构、物相、显微结构、电化学性能进行测试。

第12-14周:对实验数据进行总结处理,完成并修改毕业论文。

第15周:论文答辩。


4. 参考文献(12篇以上)

[1] shimshon gottesfeld, dario r. dekel, miles page, et al. anion exchange membrane fuel cells: current status and remaining challenges [j]. journal of membrane science, 2018, 375: 170-184.

[2] jin ran, liang wu, yanfei ru, et al. anion exchange membranes (aems) based on poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylene oxide) (ppo) and its derivatives [j]. polymer chemistry, 2015, 6: 5809-5826.

[3] hai-son dang, patric jannasch. a comparative study of anion-exchange membranes tethered with different hetero-cycloaliphatic quaternary ammonium hydroxides [j]. journal of materials chemistry a, 2017, 5: 21965-21978.

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