1. 毕业设计（论文）主要内容：

作为一种新型的能量转换装置，质子交换膜燃料电池(pemfc)能通过氧化还原反应将燃料的化学能连续地转变为电能,具有启动温度低、高效节能、比功率高、维护简单等优点。其中，pemfc中最为核心的部件是质子交换膜（pem），它能够隔开电池中燃料和氧化剂两极的气体，且又起着质子传递的作用，严重影响着电池的寿命和性能。当前，高温质子交换膜的制备是质子交换膜研究工作中的热点，因为温度的升高不仅有利于提高化学反应速度，而且有利于提高电催化剂耐co的能力并减少pt基催化剂的使用。但另一方面，在高温低湿的运行条件下，质子交换膜的质子传导性能通常较差，因而对质子交换膜的制备工艺提出了更加严苛的要求。

聚苯醚（ppo）拥有满足高温质子交换膜应用的许多性能，例如高的玻璃转变化温度、机械性能和优异的水解稳定性。同时和其他芳基聚合物相比，聚苯醚允许在烷基和苯基位置进行多种改进。而将一种碱性聚合物和无机酸复合是一种制备高温质子交换膜的有效途径，其中碱性聚合物起到了质子受体的作用。从质子传导机制方面来看，磷酸有特别的优势：即使在无水条件下，它可以形成质子供体和质子受体进而形成流动的氢键网络，而质子可以通过氢键的打断和重新形成过程达到传递的目的，另外磷酸还具有热力学稳定性以及在高温下较低蒸汽压的优点。

本实验选取溴化聚苯醚（bppo）为膜基底材料，通过在侧链引入烷基咪唑基团以提供碱性位点，然后掺杂膦酸分子以制备有机-无机复合膜。

2. 毕业设计（论文）主要任务及要求

1. 查阅不少于15篇的参考文献（其中近5年的英文文献不少于3篇），完成开题报告；

2. 掌握膦酸掺杂咪唑化聚苯醚质子交换膜的制备方法；

3. 掌握膦酸掺杂咪唑化聚苯醚质子交换膜的制备，结构和性能的表征方法；

3. 毕业设计（论文）完成任务的计划与安排

第1-3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译，明确本课题研究的内容及意义，完成开题报告。

第4-8周：按照设计的方案，制备相应的膦酸掺杂咪唑化聚苯醚质子交换膜。

第9-11周：采用傅立叶变换红外、sem、tg-dsc、质子电导率测试等测试技术对膜的结构、物相、显微结构、电化学性能进行测试。

4. 主要参考文献

[1]chen c, shen c h, kong g j, et al. high temperatureproton exchange membranes prepared from epoxycyclohexylethyltrimethoxysilaneand amino trimethylene phosphonic acid as anhydrous proton conductors[j].materials chemistry and physics, 2013, 140(1): 24-30.

[2]yang j, li q, jensen j o, et al. phosphoric acid dopedimidazolium polysulfone membranes for high temperature proton exchange membranefuel cells[j]. journal of power sources, 2012, 205: 114-121.

[3]wang j, zheng j, zhao z, et al. synthesis andcharacterization of a novel poly(arylene ether sulfone) containing pendentimidazole groups for high temperature proton exchange membranes[j]. journal ofmaterials chemistry, 2012, 22: 22706-22712.