Polybenzimidazole membranes derived from novel tetraamines containing 2,2′-disubstituted biphenyl structures for high temperature proton exchange membrane fuel cell application

膜 化学 甲磺酸 联苯 磷酸 溶解度 苯甲酸 溶剂 热稳定性 单体 高分子化学 试剂 聚合 核化学 有机化学 聚合物 生物化学
作者
Ping‐Yen Chen,Tse‐Han Chiu,Fan-Jie Lin,Jyh‐Chien Chen
出处
期刊:Journal of Membrane Science [Elsevier BV]
卷期号:654: 120569-120569 被引量:18
标识
DOI:10.1016/j.memsci.2022.120569
摘要

Two novel tetraamines, 4,4′,5,5′-tetraamino-2,2′-dimethylbiphenyl (5) and 4,4′,5,5′-tetraamino-2,2′-trifluoromethoxy)biphenyl (10), containing methyl and trifluoromethoxy groups on the 2 and 2′ positions of biphenyls, were synthesized. Polybenzimidazoles P1 and P2 were prepared by polymerizing these two monomers with 4,4′-oxybis(benzoic acid) (OBA) in Eaton's reagent, respectively. P1 and P2 with inherent viscosities of 3.2 and 2.9 dL g−1, measured in methanesulfonic acid at 35 °C and 0.2 g dL−1, had the decomposition temperatures at 5% weight loss of 413 and 516 °C, exhibiting outstanding thermal stability. With the bulky trifluoromethoxy group, P2 showed better solubility and can be dissolved in polar aprotic solvents such as DMF, NMP, and DMSO. P1 and P2 can be fabricated into tough and flexible membranes by solvent casting. Their membranes also showed excellent oxidative stability. The residual weights of P1 and P2 were 89.5% and 93.7%, respectively, after 216 h of Fenton test. When the membranes reached their equilibrium phosphoric acid uptakes of 204% and 142%, the tensile strengths of P1 and P2 were 24.4 and 17.0 MPa, and the proton conductivities were 4.7 × 10−2 and 1.17 × 10−2 S cm−1 at 160 °C, respectively. At the saturated doping levels, the peak power density of single cells based on P1 and P2 reached 907 and 656 mW cm−2, respectively, compared to 573 mW cm−2 of m-PBI at 160 °C. These results demonstrate that P1 and P2 were promising candidates for HT-PEMFC application.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
lwk完成签到,获得积分10
刚刚
DW的应助被杨博钧采纳,获得10
1秒前
林一木完成签到,获得积分10
1秒前
隐形曼青的应助被qiuu采纳,获得10
1秒前
詹国丹完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
科目三的应助被yukke采纳,获得10
2秒前
4秒前
狮子发布了新的文献求助10
4秒前
唐圜发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
梁白开发布了新的文献求助30
6秒前
乐乐的应助被tanlei采纳,获得10
6秒前
李嘉图完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
想龙空发布了新的文献求助10
8秒前
ding的应助被xwt3628采纳,获得10
8秒前
上课呢完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
9秒前
wzyyyyue完成签到 ,获得积分10
9秒前
niyoubing完成签到 ,获得积分10
10秒前
11秒前
白圈圈完成签到,获得积分10
11秒前
aajhajkahna的应助被哈基伟采纳,获得10
11秒前
燕迟发布了新的文献求助10
11秒前
123564的应助被哈基伟采纳,获得10
11秒前
开朗的如蓉完成签到,获得积分10
12秒前
无奈不平完成签到 ,获得积分10
12秒前
H4cker发布了新的文献求助10
14秒前
周青春偶像完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
14秒前
LIU发布了新的文献求助10
14秒前
大个的应助被Schade采纳,获得25
14秒前
Inahurry完成签到,获得积分10
14秒前
zxinran0408发布了新的文献求助30
15秒前
NexusExplorer的应助被Jagg_er采纳,获得10
15秒前
慕青的应助被慢慢采纳,获得10
15秒前
15秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Energie-Contracting 1500
Spec 401: Standards for Jet Fuel Facility and Equipment Commissioning and Flushing at Airports, 2026.1 (Original Issue) 1000
Spec 103: Standard for Jet Fuel Quality Control at Airports, Revision 2026.1 1000
Mathematical models in hydrology 1000
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Erzählte Gnade 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8086965
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9500651
关于积分的说明 21420432
捐赠科研通 7658313
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3403461
关于科研通互助平台的介绍 2532276
邀请新用户注册赠送积分活动 2441933