PVDF粉体预辐照接枝苯乙烯制备燃料电池用质子交换膜的开题报告.docxVIP

PVDF粉体预辐照接枝苯乙烯制备燃料电池用质子交换膜的开题报告

一、选题背景与意义

燃料电池是一种利用氢气或其他燃料（如甲醇、乙醇等）与氧气在催化剂的作用下直接反应产生电能的设备。质子交换膜是燃料电池重要的组成部分之一，用于分离阳极和阴极的电子，同时允许质子通过，实现电子和质子间的传导，形成电能。

PVDF作为制备质子交换膜的主要材料之一，由于其具有优异的耐化学性、高温稳定性、机械强度和电化学稳定性等特点，被广泛运用于燃料电池领域。但是，PVDF的化学稳定性较好，但其亲水性较差，导致其质子传导性并不理想，影响了燃料电池的性能。因此，如何提高PVDF质子交换膜的亲水性，从而提高其质子传导性，成为了目前燃料电池领域研究的热点。

本课题旨在通过将PVDF与苯乙烯预辐照接枝，改善其亲水性，提高其质子传导性，从而制备出高性能的质子交换膜，为燃料电池领域的发展提供一定的理论基础和实践指导。

二、研究内容和方法

1.研究内容

（1）设计合适的预辐照接枝工艺条件，实现PVDF与苯乙烯的接枝；

（2）分析接枝后PVDF的性质变化，评价其亲水性和质子传导性；

（3）制备预辐照接枝PVDF-苯乙烯共聚物的质子交换膜；

（4）评价制备的质子交换膜的性能，并与现有的质子交换膜进行比较分析。

2.研究方法

（1）制备PVDF-Acryl接枝物；

（2）利用预辐照技术将PVDF与苯乙烯进行接枝，并通过红外光谱分析等手段对接枝后结构的特点进行研究；

（3）通过不同的测试方法对接枝后的共聚物进行性能测定，如接触角测定、热重分析、XRD分析、单电池测试等；

（4）使用制备的质子交换膜进行燃料电池的性能测试，并对测试结果进行分析。

三、预期成果和意义

1.预期成果

（1）制备出具有一定性能的预辐照接枝PVDF-苯乙烯共聚物；

（2）评价制备的质子交换膜的性能，比较其与现有质子交换膜的差异；

（3）对制备出的质子交换膜进行燃料电池性能测试，评价其应用前景。

2.预期意义

（1）通过制备高性能的质子交换膜，提高燃料电池的性能，为其商业化应用提供理论依据和技术支持；

（2）研究预辐照接枝PVDF-苯乙烯共聚物的工艺，为改善其他材料的质子传导性提供参考；

（3）为探究新型质子交换膜材料提供思路和方法。