摘要3-5
ABSTRACT5-10
第一章 引言10-27
1.1 燃料电池概述10-11
1.2 质子交换膜燃料电池11-12
1.2.1 PEMFC关键组件11-12
1.3 直接甲醇燃料电池(DMFC)12-13
1.4 质子交换膜探讨进展13-25
1.4.1 概述13-14
1.4.2 全氟质子交换膜14-15
1.4.3 部分含氟质子交换膜15-16
1.4.4 非氟质子交换膜16-20
1.4.5 聚苯并咪唑(PBI)类质子交换膜20-25
1.5 课题提出及主要探讨内容25-27
第二章 膜性能测试策略与表征27-30
2.1 傅立叶红外光谱(FT-IR)27
2.2紫外可见光谱(UV-vis)27
2.3 X射线粉末衍射(XRD)27
2.4 扫描电子显微镜(SEM)附EDX27-28
2.5 热重浅析(TGA)28
2.6 膜的性能测试28-30
2.6.1 拉伸性能28
2.6.2 氧化稳定性28-29
2.6.3 膜的电导率的测试29-30
第三章 ABPBI/(T-PWA-SiO_2)复合膜30-42
3.1 引言30
3.2 实验原料、试剂及仪器30-31
3.2.1 原料及试剂30-31
3.2.2 仪器31
3.3 SiO_2固载的磷钨酸(PWA-SiO_2)和SiO_2锚定的磷钨酸(T-PWA-SiO_2)31-32
3.3.1 PWA-SiO_2的制备31
3.3.2 T-PWA-SiO_2的制备31-32
3.4 ABPBI复合膜的制备32-33
3.5 结果讨论33-41
3.5.1 PWA在PWA-SiO_2和T-PWA-SiO_2的牢固度测试33-34
3.5.2 T-PWA-SiO_2以及ABPBI/(T-PWA-SiO_2)复合膜红外表征34-35
3.5.3 ABPBI/(T-PWA-SiO_2)复合膜热重浅析35
3.5.4 无机质子导体与ABPBI复合膜XRD35-36
3.5.5 复合膜扫描电镜(SEM)36-37
3.5.6 复合膜抗氧化稳定性37-38
3.5.7 复合膜机械性能38-39
3.5.8 ABPBI/(PWA-SiO_2)和ABPBI/(T-PWA-SiO_2)复合膜电导率39
3.5.9 两种复合膜电导率稳定性39-41
3.6 本章小结41-42
第四章 新型高温质子导体CeSPP的制备42-49
4.1 引言42
4.2 实验原料、试剂及仪器42-43
4.2.1 原料及试剂42-43
4.2.2 仪器43
4.3 磺化苯膦酸(msPPA)制备43
4.4 磺化苯膦酸铈(CeSPP)制备43-44
4.5 离子交换容量(IEC)测定44
4.6 结果与讨论44-48
4.6.1 msPPA和CeSPP红外光谱44-45
4.6.2 CeSPP的XRD45
4.6.3 CeSPP的TGA45-46
4.6.4 CeSPP的SEM和EDX46-47
4.6.5 CeSPP的质子传导率47-48
4.7 本章小结48-49
第五章 ABPBI/CeSPP复合膜49-58
5.1 引言49
5.2 实验原料、试剂及仪器49-50
5.2.1 原料及试剂49
5.2.2 仪器49-50
5.3 ABPBI/CeSPP复合膜制备50
5.4 结果讨论50-57
5.4.1 ABPBI/CeSPP复合膜红外表征50-51
5.4.2 SEM和EDX51-53
5.4.3 ABPBI/CeSPP复合膜XRD53
5.4.4 ABPBI/CeSPP复合膜TGA53-54
5.4.5 ABPBI/CeSPP复合膜氧化稳定性54-55
5.4.6 ABPBI/CeSPP复合膜机械性能55-56
5.4.7 ABPBI/CeSPP复合膜电导率56-57
5.5 本章小结57-58
第六章 PBI/CeSPP复合膜58-67
6.1 引言58
6.2 实验原料、试剂及仪器58-59
6.2.1 原料及试剂58
6.2.2 仪器58-59
6.3 PBI/CeSPP复合膜制备59-60
6.4 结果讨论60-66
6.4.1 PBI/CeSPP复合膜红外光谱表征60
6.4.2 复合膜SEM和EDX60-62
6.4.3 PBI/CeSPP复合膜XRD62-63
6.4.4 PBI/CeSPP复合膜TGA63-64
6.4.5 PBI/CeSPP复合膜氧化稳定性64
6.4.6 PBI/CeSPP复合膜机械性能64-65
6.4.7 PBI/CeSPP复合膜质子传导率65-66
6.5 本章小结66-67
第七章 结论67-68
致谢68-69