磺化聚芳醚砜质子交换膜的制备及其在MFC中的应用

摘要

以4,4'-二氟-3,3'-二磺酸二苯砜二钠盐、4,4'-二氟二苯砜与4,4'-联苯二酚为原料,通过芳香亲核取代反应成功制备了磺化聚芳醚砜(SPAES),利用溶液浇注法制备了SPAES质子交换膜并考察了它们的基本物理性能.设计并组装MFC,考察了制备的SPAES膜在MFC中的产电性能,并与商用CMI-7000S膜进行了对比.结果表明,制备的SPAES具有良好的机械性能、稳定性及质子导电率;在MFC中,SPAES(4/6)、SPAES(5/5)膜的开路电压分别为805 mV、795mV;最大功率密度分别为1.20W/m2 (2.53A/m2)和1.18W/m2(2.17A/m2),均高于同等条件下的CMI-7000S膜(开路电压:793 mV;功率密度:0.90W/m2(1.67A/m2)),表明该类膜在MFC中具有良好的应用前景.