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作为阴离子交换膜燃料电池(AEMFC)的核心部件,阴离子交换膜(AEM)的性能直接影响着AEMFC的性能,目前AEM存在着碱性稳定性较差和离子传导率较低这两大难题,这限制了AEMFC的发展。因此,开发性能优异的AEM是现阶段主要研究工作之一。本文从阴离子交换膜的分子结构出发,设计制备了两系列新型的侧链型光敏性聚芳醚砜阴离子交换膜,并探讨了光交联、聚合物结构以及阳离子基团对阴离子交换膜性能的影响。以氯甲基甲醚为氯甲基化试剂,合成了氯甲基化率为200%的氯甲基化聚芳醚砜(CMPSF200),再与4-羟基查尔酮反应(4-HC),合成了查尔酮含量为氯甲基化率70%的光敏性聚芳醚砜(PSCMPSF70),然后通过Williamson醚化反应和氯化反应合成了在侧链上引入苯甲基醚结构的侧链型光敏性聚芳醚砜(PSPSF70-CMB130),并通过~1H-NMR、FT-IR和UV-Vis对聚合物结构进行表征。PSPSF70-CMB130具有良好的光敏性,在340 nm处有最大吸收峰,在常温UV光照射下,聚合物查尔酮结构上的>C=C<发生[2+2]环加成反应,聚合物分子之间形成交联结构,最大光交联程度可达到78%。以三甲胺为季胺化试剂,制备了侧链型季铵化UV可交联的聚芳醚砜阴离子交换膜(QPSPSF70-CMB130-TMA),不同交联度的膜在常温溶胀状态下通过UV光照射不同时间制得。对交联前后的QPSPSF70-CMB130-TMA膜进行溶解性、热稳定性、机械性能、离子交换膜容量(IEC)、吸水率、溶胀率、离子传导率和碱性稳定性测试。未交联的QPSPSF70-CMB130-TMA膜可溶解在DMAc、DMSO等常见溶剂中,在80℃下的吸水率和溶胀率分别为168.66%和35.45%,但光交联之后,聚合物膜不溶于任何有机溶剂中,提高了其耐溶剂性,同时热性能和机械性能也显著提高,起始分解温度和拉伸强度最高分别提高了22℃和29.22MPa,并且在IEC值略微下降的情况下,其吸水率和溶胀率有显著的降低,最高分别降低了43.90%和26.97%。交联前后QPSPSF70-CMB130-TMA膜的离子传导率均随着温度的升高而增大,在80℃下最高可达74.25 mS/cm,交联膜的离子传导率有所下降,但降幅甚小。在60℃的1mol/L NaOH溶液中浸泡20天后,未交联膜的IEC值和离子传导率分别剩余67.61%和66.44%,而交联之后,其IEC值和离子传导率最高分别剩余80.83%和78.80%,说明光交联可以明显地提高AEM的综合性能。侧链型QPSPSF70-CMB130-TMA膜与主链型AEM相比,在IEC值相当的情况下,侧链型AEM在80℃下的溶胀率最高仅有35.45%,而主链型AEM因吸水过多而破损。IEC值为1.42的侧链型AEM离子传导率最高可达74.25 mS/cm,而IEC值为1.66的主链型AEM的离子传导率最高仅有58.46 mS/cm。在60℃的1mol/L NaOH溶液中浸泡7天后,IEC值为1.66的主链型AEM的离子传导率剩余只有50%,而侧链型AEM离子传导率仍然保持90%以上。侧链型AEM跟主链型AEM相比具有更优异的性能。以N-甲基哌啶为季胺化试剂,制备了侧链型哌啶盐UV可交联的聚芳醚砜阴离子交换膜(QPSPSF70-CMB130-MPRD),并制备了不同交联度的阴离子交换膜(cQPSF70-CMB130-MPRD)。对交联前后的QPSPSF70-CMB130-MPRD膜进行性能测试。未交联的QPSPSF70-CMB130-MPRD膜同样具有较好的溶解性,可溶解在DMAc、DMSO等常见溶剂中,而交联后的膜不溶于任何溶剂中。交联前后的QPSPSF70-CMB130-MPRD膜具有良好的热稳定性、机械性能、稳定性和较为明显的亲水-疏水相分离结构,起始分解温度在230~243℃范围内,拉伸强度在27.22~47.93MPa范围内,IEC值在1.18~1.32 mmol/g之间,80℃下的吸水率和溶胀率最高分别为125.48%和32.77%,在80℃下的离子传导率在60.34~72.93mS/cm范围内,在60℃的1mol/L NaOH溶液中浸泡20天后,膜均完好无埙,剩余离子传导率最高可达87.96%。与侧链型季铵化膜相比,侧链型QPSPSF70-CMB130-MPRD膜在更低的IEC值和吸水率下,显示出相当的离子传导率和更高的碱性稳定性,说明哌啶盐膜的综合性能比季铵化膜更优良。