Préparation et étude des performances de la membrane d’échange de protons en polysiloxane phosphiné

Bo Liu ,  

Fang Liu ,  

Gui-bao Guo ,  

摘要

Par réaction de phosphination, des groupes phosphonates ont été chimiquement liés au 3-aminopropyl (diéthoxy) méthylsilane (3-APDEMS), qui après hydrolyse ont réagi avec de l'acide borique, formant un réseau réticulé de polysiloxane phosphiné. Combiné avec la chitine, un membrane composite d'échange de protons polysiloxane phosphiné/chitosane (PBS-PA/CS) a été préparée avec succès. La microstructure, la morphologie de surface et la distribution des éléments du film ont été caractérisées par spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR) et microscopie électronique à balayage avec spectroscopie dispersive en énergie (EDS). L'effet de la teneur en acide phosphorique sur la conductivité du film a été étudié systématiquement. Les résultats expérimentaux montrent que le phosphore a été greffé avec succès sur 3-APDEMS via la liaison N-C-P, et que l'élément phosphore est uniformément réparti dans le film. Ce film composite présente une excellente stabilité thermique (perte de masse d’environ 6 % à 200 ℃) et une absorption d’eau modérée (inférieure à 15 % à 25 ℃). À 140 ℃ sans humidification, la conductivité protonique atteint 63 mS/cm, tandis qu'en test de cellule unique, la tension à vide est de 0,88 V, la densité de puissance maximale atteint 420,2 mW/cm2, démontrant une bonne performance à haute température et faible humidité.

关键词

Membrane d’échange protons haute température; polysiloxane; réaction de phosphination

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