。它的甲醇渗透率甚至高达40。而且由于其价格偏高限制了它在DMFC中的使用。因此对Nafio
膜进目前针对Nafio
膜的阻甲醇改性可以分为物理方法和化学方法两种。311Nafio
膜的物理改性方法Hobso
等3使用低能电子束Lowdoseelectro
beamEB处理Nafio
膜减小了膜表面层约10Lm的孔径大小从而使Nafio
膜选择通过较小的水分子而较大的甲醇分子的传输则受到限制从而起到降低甲醇渗透率的作用。另一方面研究表明低能电子束减少了Nafio
膜中的亲水区对疏水区则没有影响而甲醇在膜中的渗透主要是通过亲水区进行如此便达到了降低甲醇渗透率的作用。
f从表1中可以看出随着低能电子束剂量的增加甲醇渗透率大大降低当EB剂量达到600LCcm2时甲醇渗透率降低到原来的7。电导率随着EB剂量的增加先下降接着渐渐趋于一个稳定值。Choi等使用等离子体刻蚀Nafio
膜的面增加膜表面的粗糙度增大了催化剂和电解质的接触面积提高了催化效率同时缩小了Nafio
膜的孔径大小减少甲醇的渗透。但此方法会造成质子传导能力的下降因此该方法仍需改进。物理方法改性Nafio
膜的主要手段是通过改变Nafio
膜的孔径大小来降低甲醇向阴极的渗透但通常都是以降低膜的质子传导率和电池效率为代价的。因此很多研究学者便想到以化学方法来对Nafio
膜进行改性使其在降低甲醇渗透率的同时又不影响其质子传导率和电池效率。3．1．2Nafio
膜的化学改性方法目前主要使用的Nafio
膜的化学改性方法为向Nafio
膜中添加一定量的高阻醇物来降低甲醇渗透率同时成本也大大降低。Miyake等向Nafio
膜中掺杂SiO2掺杂后的膜吸水能力得到增强同时甲醇的渗透性降低。当SiO2的含量达到20w时甲醇渗透速率明显降低。Ju
g等6向Nafio
膜中添加PtRu颗粒。单电池测试表明随着PtRu含量的增加膜的质子传导率有所减少的同时甲醇渗透率也有所降低。在30bC
f和45bC的条件下电池效率分别比使用纯Nafio
膜的电池高28和31。当PtRuNafio
含量为005时电池效率达到最大值。Liu等7向Nafio
115膜中添加一定量的聚糠醇PFA结果发现Nafio
PFA复合膜在室温下的甲醇渗透率为172106molmi
cm质子传导率为704mScm而Nafio
115膜的甲醇渗透率和质子传导率分别为466106molmi
1cm1和953mScm。尽管改性后的Nafio
PFA复合膜质子传导率下降了约26但是由于其降低了接近3倍的甲醇渗透率Nafio
PFA复合膜的电池效率仍然要大于Nafio
115膜的电池效率r