NafionR/SBA-15複合材料於直接甲醇燃料電池質子交換膜之應用

Preparation of NafionR/SBA-15 Composites as Proton Exchange Membranes for DMFC

鄭茹方(Ju-Fang Cheng)

指導教授 ： 鄭淑芬

國立臺灣大學/理學院/化學研究所/碩士(2011年)

https://doi.org/10.6342/NTU.2011.01978

摘要

直接甲醇燃料電池因其高效能的特點可作為可攜帶式電子產品之能量來源。電池操作溫度需低於100oC以保持質子在含水之質子交換膜內的傳導率。由於甲醇燃料易透過電解質NafionR的水通道從陽極滲透至陰極，導致過電位以及甲醇毒化陰極電極，造成效率大大下降，為了克服此問題-本研究旨在製備NafionR/SBA-15之複合膜，希望降低甲醇的穿透率，並以其作為甲醇燃料電池之質子交換膜。複合膜製備方法為溶劑揮發法，將含有界面活性劑之P123之初合成樣品SBA-15摻入以N,N-二甲基乙醯胺作為溶劑的NafionR溶液中，並且比較扁平狀及奈米顆粒之修飾苯磺酸根、胺基、苯基之SBA-15對複合膜之甲醇穿透率與質子傳導度所造成的影響。SBA-15材料以熱重分析、掃描式電子顯微鏡、穿透式電子顯微鏡、氮氣吸脫附、X光繞射、元素分析來鑑定，複合膜的剖面形貌則藉由掃描式電子顯微鏡來觀察。

關鍵字

直接甲醇燃料電池 ； 質子交換膜 ； SBA-15 ； NafionR複合膜 ； 質子傳導度 ； 甲醇穿透率

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DMFC ； Proton exchange membrane ； SBA-15 ； Mesoporous silica ； NafionRComposite ； Proton conductivity ； Methanol permeability

參考文獻

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