Synthesis and characterization of a novel poly(arylene ether sulfone) containing pendent imidazole groups for high temperature proton exchange membranes

芳烯 咪唑 高分子化学 乙醚 磷酸 聚合物 化学 质子交换膜燃料电池 材料科学 有机化学 烷基 芳基 生物化学
作者
Jing Wang,Jifu Zheng,Zhuo Zhao,Suobo Zhang
出处
期刊:Journal of Materials Chemistry [The Royal Society of Chemistry]
卷期号:22 (42): 22706-22706 被引量:39
标识
DOI:10.1039/c2jm34417c
摘要

A series of poly(arylene ether sulfone) containing pendent imidazole groups (PSf-Im-x) have been successfully synthesized based on a novel monomer 2,2′-bis-(2-methyl-imidazol-1-yl-methyl)-biphenyl-4,4′-diol (MIPO). The pendent imidazole groups along the polymer chain were expected to provide functional sites for the acid–base interaction with the doping phosphoric acid (PA) when they are used as polymer electrolyte membranes for high temperature fuel cell applications. The PA content of the linear PSf-Im-x membranes is about 172.3–235.8% in 85 wt% H3PO4 at room temperature. The volume swelling of these membranes is 114.4–194.0%, lower than that of polybenzimidazole (PBI) with similar PA content. The proton conductivities of the membranes are 0.021–0.053 S cm−1 at 140 °C under absolutely dehydrated state. The low volume swelling and good proton conductivity may be attributed to the "side-chain-type" structures of pendent imidazole groups, which facilitate ion transport. To obtain higher acid doping while maintaining mechanical properties, cross-linked membranes were prepared by the reaction of the imidazole group of the polymer and p-xylene dichloride. The PA content of the membranes with 20% cross-linking is 313.2% in 85 wt% H3PO4 at 80 °C. The stress at breaking and the proton conductivity of the membrane is 3.2 MPa at room temperature and 0.063 S cm−1 at 140 °C in an absolutely dehydrated state.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Xulyun完成签到 ,获得积分10
1秒前
李y梅子完成签到 ,获得积分10
1秒前
zhuosht完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
追梦完成签到,获得积分10
12秒前
震动的鹏飞完成签到 ,获得积分10
16秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
17秒前
文官华完成签到 ,获得积分10
21秒前
听寒完成签到,获得积分10
24秒前
突然好想你_1017完成签到,获得积分10
28秒前
电子屎壳郎完成签到,获得积分10
29秒前
31秒前
蒸馏水完成签到,获得积分10
32秒前
35秒前
靓丽的悒完成签到 ,获得积分10
36秒前
可耐的月饼完成签到 ,获得积分10
37秒前
CGFHEMAN完成签到 ,获得积分10
39秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
40秒前
卞卞完成签到,获得积分10
41秒前
冷酷饼干完成签到 ,获得积分10
43秒前
GankhuyagJavzan完成签到,获得积分10
44秒前
roundtree完成签到 ,获得积分0
51秒前
XX2完成签到,获得积分10
51秒前
雪山飞龙发布了新的文献求助30
56秒前
黄天完成签到 ,获得积分10
57秒前
yuyu877完成签到 ,获得积分10
58秒前
Lchen完成签到 ,获得积分10
58秒前
59秒前
59秒前
RHJ完成签到 ,获得积分10
1分钟前
LL完成签到,获得积分10
1分钟前
xc完成签到,获得积分10
1分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
1分钟前
雪山飞龙发布了新的文献求助10
1分钟前
XX完成签到,获得积分10
1分钟前
ycd完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
南岸发布了新的文献求助10
1分钟前
纸条条完成签到 ,获得积分10
1分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Quaternary Science Reference Third edition 6000
Encyclopedia of Forensic and Legal Medicine Third Edition 5000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Aerospace Engineering Education During the First Century of Flight 3000
Electron Energy Loss Spectroscopy 1500
sQUIZ your knowledge: Multiple progressive erythematous plaques and nodules in an elderly man 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5796220
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5774026
关于积分的说明 15491484
捐赠科研通 4923229
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2650266
邀请新用户注册赠送积分活动 1597504
关于科研通互助平台的介绍 1552087