磺化聚醚醚酮质子交换膜性能：成膜温度影响研究

"成膜温度对磺化聚醚醚酮质子交换膜性能影响" 本文深入研究了成膜温度对磺化聚醚醚酮（SPEEK）质子交换膜性能的影响。磺化聚醚醚酮是一种广泛应用在燃料电池中的质子交换膜材料，其性能直接影响燃料电池的效率和稳定性。研究中，作者钱红雪、何少剑和林俊以浓硫酸为磺化试剂，确保了所制备的SPEEK具有相同的磺化度，这是保证对比实验公平性的关键。 采用等体积的水/醇混合溶剂进行溶液成膜是制备SPEEK质子交换膜的一种常见方法。这种混合溶剂可以调节膜的形成条件，进而影响膜的最终特性。通过对不同成膜温度下制得的SPEEK膜进行性能评估，如交流阻抗法和扩散池法，研究了膜的质子传导能力和阻醇性能，即防止醇类物质渗透的能力，这两项指标是评价质子交换膜性能的重要参数。 实验结果显示，随着成膜温度的升高，SPEEK质子交换膜的吸水率、溶胀率、质子电导率和甲醇渗透率均呈现下降趋势。吸水率和溶胀率的降低意味着膜的物理稳定性增强，而质子电导率的下降可能是因为高温下膜的结构更致密，阻碍了水分子的扩散，从而降低了质子传导。同时，甲醇渗透率的降低对于燃料电池应用至关重要，因为它能减少燃料的损失和副反应，提高燃料电池的效率。 这一研究揭示了成膜温度对SPEEK质子交换膜微观结构和性能的显著影响，为优化制膜工艺提供了理论依据。未来的研究可能进一步探索最佳成膜温度，以及成膜温度与其他因素（如磺化度、溶剂比例等）的协同效应，以设计出性能更优的质子交换膜材料，推动燃料电池技术的发展。 关键词：有机高分子材料；磺化聚醚醚酮；质子交换膜；水醇混合溶剂；成膜温度 中图分类号：TB324 Effect offilm-forming temperature on the performance of Sulfonated poly(etheretherketone) proton exchange membrane 这项研究对于理解SPEEK膜的制备工艺与性能之间的关系具有重要意义，对于提升燃料电池中质子交换膜的性能具有实际指导价值。通过控制成膜条件，可以精确调整膜的特性以适应不同的应用需求。同时，这也为开发新型高性能的质子交换膜提供了新的思路和方法。