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研究生: 許雅琳
Ya-lin Hsu
論文名稱: 合成新的磺酸化Poly(arylene ether ketone ketone)s在質子交換膜材料及性質的探討
Synthesis and Properties of New Sulfonated Poly(arylene ether ketone ketone)s for Proton Exchange Membrane Materials
指導教授: 陳燿騰
Yaw-Terng Chern
口試委員: 陳志堅
none
江選雅
none
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工程學院 - 化學工程系
Department of Chemical Engineering
論文出版年: 2007
畢業學年度: 95
語文別: 中文
論文頁數: 90
中文關鍵詞: 質子交換膜材料
外文關鍵詞: Proton Exchange Membrane Materials
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  • 本論文主要是利用芳香族親核性取代反應合成 sulfonated poly(aryl ether ether ketone ketone)s (EKs) 和 sulfonated poly(aryl ether ether ketone ketone ketone)s (EKKs),依含磺酸基單體與非含磺酸基單體進料比例合成出不同磺酸化程度的高分子電解質膜,測試其熱性質、吸濕率、氧化安定性、離子交換能力、質子傳導度及甲醇滲透率等。由實驗結果發現,吸濕率、質子傳導度及甲醇滲透率皆會隨著磺酸基含量增加而增加。含高磺酸基的高分子電解質膜比Nafion 117成本低並且有較好的吸濕率、質子傳導度及低甲醇滲透率,但其氧化及水解安定性較不理想。


    Two series of sulfonated poly(aryl ether ether ketone kteone)s (EKs) and sulfonated poly(aryl ether ether ketone kteone ketone)s (EKKs) were synthesized via aromatic nucleophilic substitution polymerization. The sulfonation content (SC) was controlled by the freed ratios of sulfonated and nonsulfonated monomers. The properties of the thermal properties, water uptake, oxidative stability, ion exchange capacity , proton conductivity and methanol permeability of the polymer electrolyte films were fully investigated. The experimental result finds that the water uptake, proton conductivity and methanol permeability of the polymer electrolyte films would increase with increase sulfonation content. The polymer electrolyte films with high sulfonation degree have good water uptake, high proton conductivity and low methanol permeability compared with Nafion 117 and low cost. But the high sulfonated polymer possessed poor stability of oxidation and hydrolysis.

    致謝 I 摘要 II Abstract III Table索引 VII Figure索引 VIII 第一章 緒論 1 1.1前言 1 1.2燃料電池的簡介 2 1.2.1燃料電池的發展 2 1.2.2 燃料電池的基本結構和工作原理 3 1.2.3 燃料電池的種類 4 1.3 質子交換膜燃料電池 8 1.3.1工作原理 8 1.3.2特性與應用 9 1.3.3直接甲醇燃料電池 10 1.4 質子交換膜 13 1.5文獻回顧 15 1.6 擬進行之研究 19 1.6.1 研究動機 19 1.6.2 研究內容 20 第二章 實驗 21 2.1實驗藥品 21 2.2實驗程序 24 2.2.1 單體製備 24 2.2.2含磺酸基之聚合物合成 26 2.2.3 高分子電解質膜的製備 28 2.2.4 合成之高分子電解質膜符號說明 28 2.3單體鑑定及聚合物之物性與化性分析 31 第三章 結果與討論 36 3.1固有黏度之測試 36 3.1.1 EK系列之聚合物黏度測試 36 3.1.2 EKK系列之聚合物黏度測試 37 3.2 溶解度之測試 39 3.3 熱性質測試 40 3.4離子交換能力( IEC )量測 44 3.5 吸濕率測試 45 3.5.1 EK系列 45 3.5.2 EKK系列 47 3.6 質子傳導度析 50 3.6.1 EK系列 50 3.6.2 EKK系列 53 3.7 甲醇滲透率量測 57 3.8 安定性測試 61 3.8.1 EK系列 61 3.8.2 EEK系列 62 3.8.3 EKK系列之水解安定性 63 3.9 EK與EKK系列 66 第四章 結論 68 參考文獻 70

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    無法下載圖示 全文公開日期 2012/07/31 (校內網路)
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    全文公開日期 本全文未授權公開 (國家圖書館:臺灣博碩士論文系統)
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