含全氟环丁基的嵌段型质子交换膜材料的设计、合成及结构与性能关系研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51303029
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    26.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0309.光电磁功能有机高分子材料
  • 结题年份:
    2016
  • 批准年份:
    2013
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2014-01-01 至2016-12-31

项目摘要

Polymer exchange membrane fuel cell technology, which directly converts the chemical energy of hydrogen and oxygen into electrical energy, is of great practical importance for easing the problems of energy shortage and environmental pollution in China, due to its advantages such as high efficiency, environmental compatibility and wide applications. In view of the poor performances of the traditional aromatic hydrocarbon-type proton exchange membranes (PEMs) under medium temperature and low relative humidity, novel block-type PEM materials based on perfluorocyclobutyl aryl ether polymers were proposed in this proposal. A series of sulfonated block copolymers containing perfluorocyclobutyl groups will be synthesized, via constructing the polymer main chains by nucleophilic polycondensation reaction and incorporating the sulfonated side chains by graft. The polymers will be characterized by NMR, FT-IR, DSC and TGA. The properties of the polymer membranes such as water uptake and dimensional/chemical stability will be investigated. The effect of fluorine content, degree of sulfonation, the structures of main/side chains and the length of the blocks on the properties of the membranes will be discussed. The morphology of the membranes will be investigated by SEM, TEM and SAXS; and the structure-morphology-property relationships will be established. This proposal aims to explore how to improve the micro-phase separation morphology of the membranes from the level of polymer architecture design, to improve the properties of the membranes under medium-temperature and low relative humidity, which is expected for providing new ideas and theoretical basis for the design and development of new PEM materials.
质子交换膜燃料电池技术能将氢和氧的化学能直接转换成电能,具有高效、环境友好和应用广泛等特点, 对缓解我国能源紧张和环境污染问题具有重要的现实意义。针对目前传统芳香碳氢型质子交换膜(PEM)在中温、低相对湿度条件下性能差的问题,本申请提出利用全氟环丁基芳基醚聚合物构建新型嵌段型PEM材料。通过亲核缩聚反应构建嵌段共聚物的主链和采用接枝的方法引入磺化侧链,合成一系列含全氟环丁基的磺化嵌段共聚物。利用NMR、FT-IR、DSC和TGA对聚合物进行表征。考察磺化聚合物膜的质子传导率、尺寸和氧化稳定性等性能,研究含氟量、磺化度、主侧链结构以及嵌段长度对膜性能的影响。利用TEM、SEM和SAXS考察膜的微相分离形态,建立膜的结构、形态、性能之间的关系,探讨如何从聚合物结构设计层面来改善聚合物膜的微相分离形态,提高膜在中温、低相对湿度条件下的性能,以期为新型PEM材料的设计与开发提供新思路和理论依据。

结项摘要

全氟环丁基芳基醚聚合物是一类新型的部分氟化聚合物,高的热、氧化和化学稳定性以及良好的可加工性等优异性能,在涂料、航空材料和光学材料等领域具有潜在的应用前景。针对目前传统芳香碳氢型质子交换膜在中温、低相对湿度条件下性能差的问题,本项目提出利用全氟环丁基芳基醚聚合物构建新型PEM材料。首先设计、合成含反应性基团(苄基或酚羟基)的全氟环丁基芳基醚聚合物,然后利用后功能化策略,将不同的磺化侧链引入到聚合物主链上,最后制得不同类型含全氟环丁基的质子交换膜材料。利用核磁共振光谱、红外光谱、凝胶渗透色谱法以及热重分析等对聚合物进行了表征,同时对部分聚合物的电化学性能进行了研究。结果表明,部分聚合物的具有较高的分子量、良好的热稳定和电化学性能。该项目为全氟环丁基芳基醚聚合物的后功能化及其在质子交换膜材料方面的应用提供了新思路。

项目成果

期刊论文数量(1)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Design and synthesis of reactive polymers containing perfluorocyclobutyl (PFCB) and hydroxyl moieties for post-functionalization of PFCB aryl ether polymers
设计和合成含有全氟环丁基 (PFCB) 和羟基部分的反应性聚合物,用于 PFCB 芳基醚聚合物的后官能化
  • DOI:
    10.1016/j.polymer.2016.04.012
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    Polymer
  • 影响因子:
    4.6
  • 作者:
    Jia; Guangyao;Zhu; Yuanqin;Li; Guanghua;Huang; Zuqiang
  • 通讯作者:
    Zuqiang

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

叠氮-炔烃点击化学合成含季铵化长烷基侧链的聚苯醚
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    广西大学学报(自然科学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    朱正芳;卢羽;吴剑荣;曾静;马炜烨;朱园勤
  • 通讯作者:
    朱园勤
RAFT聚合法合成PDMAEMA的研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    高分子材料科学与工程
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李光华;林光川;王广东;朱园勤;汪春英;黄义忠
  • 通讯作者:
    黄义忠

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

朱园勤的其他基金

基于三维三蝶烯的高性能阴离子交换膜的设计合成及结构与性能关系研究
  • 批准号:
    22365006
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    32 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
基于全氟环丁基芳基醚聚合物的碱性阴离子交换膜材料的分子设计及结构与性能关系研究
  • 批准号:
    21764002
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    38.0 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码