质子交换膜冻结温度的理论与实验研究

摘要

通过发展溶剂中的凝固点模型,理论推导出全氟磺酸膜中水的冻结温度与摩尔含水量λ之间的关系式.并制备若干Nafion211膜样品,用示差扫描量热法测试了不同水含量下Nafion211膜的冻结温度.结果表明:Nafion211膜的冻结温度随水含量的增大而升高,且理论计算与实验测试数据十分吻合.当膜中水总含量λ＜27时,膜中水的冻结温度下降到-15℃以下,而当λ＜20室,膜中水的冻结温度低于-20℃,但是下降相同温度时水含量值相对稍高,可能原因是膜外的水未完全清除掉及膜的种类不同所致.