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中文摘要: 以商品Nafion115膜中的水合纳米离子簇为微反应器，通过化学键将磷酸氢锆(ZrP)纳米粒子锚合在Nafion115膜中，制备了ZrP-Nafion115复合膜。通过XRD及原位恒流放电等方法研究了复合膜在直接甲醇燃料电池（DMFC）工况条件下的稳定性，并进一步揭示了ZrP在Nafion115膜中发生化学锚合作用的反应机理及微观结构。结果表明：使用了ZrP-Nafion115复合膜的DMFC在恒流放电（100 mA/cm2）过程中，可以在0.4 V以上的电压中稳定运行至少116 h，且ZrP纳米粒子没有明显流失。
中文关键词: 微反应器 ZrP-Nafion115复合膜 原位耐久性 化学锚合 直接甲醇燃料电池
Abstract:Zirconium hydrogen phosphate-Nafion115 composite membrane was prepared by chemically anchoring zirconium hydrogen phosphate（ZrP）nano-particles into Nafion115 matrix, with hydrated ion-clusters of Nafion115 membrane as micro-reactors. The durability of ZrP-Nafion115 composite membrane during the operation of direct methanol fuel cell (DMFC) was evaluated by XRD, in situ constant-current discharge and so on. Moreover, possible chemically anchoring mechanism of ZrP nano-particles into ion-cluster of Nafion115 membrane was deep analyzed and the micro-structure was also disclosed. Results showed that DMFC with ZrP-Nafion115 composite membrane can stably run above 0.4 V for at least 116 h without significant loss of ZrP nano-particles.
keywords: micro-reactor ZrP-Nafion115 composite membrane in situ durability chemically anchoring direct methanol fuel cell
文章编号： 中图分类号： 文献标志码：
基金项目:国家自然科学基金（51363011）；教育部第46批留学归国科研启动基金；云南省高层次引进人才工作经费资助项目（10978125）；云南省人才培养项目（14118425）；昆明理工大学重点学科建设项目（14078232
| 作者 | 单位 | |
| 胡雪晗 | 昆明理工大学材料科学与工程学院，昆明 650093 | 443587201@qq.com |
| 侯宏英 | 昆明理工大学材料科学与工程学院，昆明 650094 | hhy@dicp.ac.cn |
| 刘显茜 | 昆明理工大学机电工程学院，昆明 650093 | |
| 孟瑞晋 | 昆明理工大学材料科学与工程学院，昆明 650094 | |
| 高妍 | 金州新区价格认证中心，辽宁 大连 116600 |
引用本文：
胡雪晗,侯宏英,刘显茜,孟瑞晋,高妍.ZrP-Nafion115复合膜的直接甲醇燃料电池原位稳定性[J].功能高分子学报,2014,27(2):.
.In situ Durability of ZrP-Nafion115 Composite Membrane for Direct Methanol Fuel Cell[J].Journal of Functional Polymers,2014,27(2):.
胡雪晗,侯宏英,刘显茜,孟瑞晋,高妍.ZrP-Nafion115复合膜的直接甲醇燃料电池原位稳定性[J].功能高分子学报,2014,27(2):.
.In situ Durability of ZrP-Nafion115 Composite Membrane for Direct Methanol Fuel Cell[J].Journal of Functional Polymers,2014,27(2):.
