新規な側鎖型スルホン化ポリイミド膜の開発と固体高分子形燃料電池への応用

新型侧链型磺化聚酰亚胺膜的研制及其在聚合物电解质燃料电池中的应用

• 批准号: 17750205
• 负责人: 尹 燕
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Yamaguchi University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17750205/
• 关键词: スルホン化ポリイミド; プロトン伝導性度; 膜膨潤; スルホン化ジアミ; 耐水性

芳香族側鎖基を有する新規なスルホン化ジアミン、すなわち、3,5-ジアミノ-3'-スルホ4'-(4-スルホフェノキシ)ベンゾフェノン(DASSPB)と3,5-ジアミノ-3'-スルホ4'-(2,4-ジスルホフェノキシ)ベンゾフェノン(DASDSPB)を合成し、1,4,5,8-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物(NTDA)と非スルホン酸ジアミンとから新規な側鎖型スルホン化ポリイミド(SPI)を合成した。この種のSPI膜は水中で等方的な膜膨潤を示した。膜のモルホロジーをTEMで調べたが、いずれの膜もはっきりしたミクロ相分離構造は示さなかった。この種のSPI膜は低湿度においても比較的高いプロトン伝導度を示した。例えば、120℃で相対湿度100%と50%において、プロトン伝導度は、それぞれ、300と30mS/cmであった。また、別の新規な側鎖型スルホン化ジアミン、ビズ[4-(4-アミノフェノキシ)-2-(3-スルホベンゾイル)]フェニルスルホン(BAPSBPS)を合成し、SPIを合成した。BAPSBPS系SPIは多くのアプロティクソルベントに溶解し、強靱な膜を与えた。350℃の高いスルホン酸基の脱離温度を示し、スルホン酸基の安定性は高いことが示唆された。また、比較的低いイオン交換容量(1.54meq/g)の膜でも、60℃水中及び70%RHで81と11mS/cmの高い伝導度を示した。上記の2種のSPI膜の高温耐水性を調べたが、スルホプロポキシベンジジン(BSPB)やスルホフェノキシベンジジン(BSPOB)に比べて劣った。その原因を検討中である。

Aromatic side-locked groups have new rules for chemical reactions, 3,5-diamino-3'-diamino-4'-diamino-3'-diamino-4'-diamino-3'-diamino-diamino-3'-diamino (4-スルホフェノキシ)ベンゾフェノン(DASSPB)と3,5-ジアミノ-3'-スルホ4'-The synthesis of (2,4-triphenyl) triphenyl (DASDSPB), 1,4,5,8-triphenyl) triphenyl (NTDA) and non-triphenyl (SPI) triphenyl is described. The SPI membrane in the water is equal to the membrane swelling. The membrane structure of TEM is characterized by a phase separation structure. The SPI membrane has a relatively high conductivity at low humidity. For example, 120℃, humidity 100% and 50% respectively, conductivity 300 and 30mS/cm respectively. In addition, the new regulations include: [4-(3-(4)] BAPSBPS, SPI, etc. BAPSBPS is a series of SPI solutions and solutions. 350℃ high temperature acid radical dissociation temperature, high temperature acid radical stability In addition, the membrane has a relatively low IONEN exchange capacity (1.54meq/g) and a high thermal conductivity of 81 and 11mS/cm in water at 60 ° C and 70%RH. Note that the high temperature water resistance of the two SPI films is lower than that of the SPI films (BSPB). The reason for this is discussed in detail.

项目成果

Synthesis and properties of novel side-chain-sulfonated polyimides from bis[4-(4-aminophenoxy)-2-(3-sulfobenzoyl)]phenyl sulfone

• DOI: 10.1016/j.polymer.2006.02.045
• 发表时间: 2006-04-05
• 期刊: POLYMER
• 影响因子: 4.6
• 作者: Chen, SW;Yin, Y;Okamoto, K
• 通讯作者: Okamoto, K

Synthesis and properties of novel sulfonated (co)polyimides bearing sulfonated aromatic pendent groups for PEFC applications

用于 PEFC 应用的带有磺化芳族侧基的新型磺化（共）聚酰亚胺的合成和性能

• 发表时间: 2006
• 期刊: Journal of Polymer Science, Part A : Polymer Chemistry 44
• 作者: Zhaoxia Hu

Structure-Property Relationship of Polyimides Derived from Sulfonated Diamine Isomers

磺化二胺异构体聚酰亚胺的构效关系

• 发表时间: 2006
• 期刊: High Perform. Polym. 18
• 作者: K.Fukano;H.Yoshida;M.Inoue;S.Satoh;Masatoshi Kido et al.;Shouwen.Chen et al.;Zhaoxia.Hu et al.;N.Kido et al.;S.Chen et al.;Z.Hu et al.;S.Chen et al.;Masatoshi Kido et al.;S.Chen et al.;Z.Hu et al.;Yoshiki Suto et al.;Yan Yin et al.;Yan Yin et al.;Yan Yin et al.;Yan Yin et al.
• 通讯作者: Yan Yin et al.