基于离子液体的微乳液聚合法制备质子交换聚合物膜

全氟磺酸质子交换聚合物膜主要依靠膜中的水作为质子传导介质。但这类聚合物膜在使用温度高于80 oC时易脱水而导致膜电阻升高的缺陷限制了其在中、高温下的使用。质子离子液体因其具有高沸点、低挥发度和高温质子传导率高的优点而成为高温质子传导的理想介质。然而将离子液体与聚合物简单共混的常规制备方法受到离子液体与聚合物间相容性的限制。本课题首次将质子离子液体的高温质子传导性能和微乳液聚合的纳米微结构可控性能有机地结合起来制备质子交换聚合物膜。质子离子液体以纳米网络结构被"分散"在单体油相中，并通过聚合反应"固定"在聚合物膜中。该方法克服了将离子液体与聚合物简单共混后产生的相分离、机械性能差等缺陷。我们期望通过该课题的实施，为探索质子交换聚合物膜的化学组分、纳米微结构与膜的综合性能之间的关系，提供一个新的研究平台，为新型高温质子交换聚合物膜的制备提供理论和实践基础。