| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第11-33页 |
| 1.1 离子交换膜燃料电池的研究背景 | 第11-17页 |
| 1.1.1 我国能源现状 | 第11-13页 |
| 1.1.2 新能源的前景 | 第13-14页 |
| 1.1.3 离子交换膜燃料电池 | 第14-17页 |
| 1.2 离子交换膜 | 第17-21页 |
| 1.2.1 离子交换膜简介 | 第17-18页 |
| 1.2.2 离子交换膜的研究进展及仍面临的问题 | 第18-21页 |
| 1.3 膜内离子传递的影响因素和强化思路 | 第21-31页 |
| 1.3.1 膜内离子传递的产生及影响因素 | 第21-26页 |
| 1.3.2 通过提升离子淌度强化膜内离子传递 | 第26-28页 |
| 1.3.3 通过提升离子浓度强化膜内离子传递 | 第28-29页 |
| 1.3.4 通过优化通道函数强化膜内离子传递 | 第29-31页 |
| 1.4 论文选题与主要研究思路 | 第31-33页 |
| 第二章 通用实验部分 | 第33-45页 |
| 2.1 试剂与设备 | 第33-35页 |
| 2.1.1 原料试剂 | 第33-34页 |
| 2.1.2 实验室仪器设备 | 第34-35页 |
| 2.2 材料表征 | 第35-38页 |
| 2.2.1 场发射扫描电镜（FESEM）与高分辨率射透射扫描电镜（HRTEM） | 第35页 |
| 2.2.2 能量弥散X射线能谱（EDS） | 第35-36页 |
| 2.2.3 X射线衍射（XRD） | 第36页 |
| 2.2.4 X射线光电子能谱 (XPS) | 第36页 |
| 2.2.5 电感耦合等离子体光谱（ICP） | 第36页 |
| 2.2.6 傅里叶变换红外光谱（FTIR） | 第36-37页 |
| 2.2.7 ~1H核磁共振（~1H NMR） | 第37页 |
| 2.2.8 BET比表面积 | 第37页 |
| 2.2.9 热重分析（TGA） | 第37-38页 |
| 2.3 离子交换膜的表征 | 第38-45页 |
| 2.3.1 场发射扫描电镜（FESEM） | 第38页 |
| 2.3.2 傅里叶变换红外光谱（FTIR） | 第38页 |
| 2.3.3 X射线光电子能谱 (XPS) | 第38页 |
| 2.3.4 热重分析（TGA） | 第38页 |
| 2.3.5 差示扫描量热（DSC） | 第38-39页 |
| 2.3.6 吸水率和溶胀度 | 第39页 |
| 2.3.7 离子交换容量（IEC） | 第39-40页 |
| 2.3.8 甲醇渗透率测试 | 第40-41页 |
| 2.3.9 质子传导率 | 第41-43页 |
| 2.3.10 离子浓度 | 第43页 |
| 2.3.11 表观离子淌度 | 第43-45页 |
| 第三章 通过提升离子淌度强化膜内离子传递特性 | 第45-63页 |
| 3.1 引言 | 第45-48页 |
| 3.2 实验部分 | 第48-50页 |
| 3.2.1 金属有机框架材料MIL101的合成与纯化 | 第48页 |
| 3.2.2 植酸的注入 | 第48-49页 |
| 3.2.3 phytic@MIL/Nafion杂化膜的制备 | 第49-50页 |
| 3.2.4 植酸的动态流失速率 | 第50页 |
| 3.3 表征与结果 | 第50-61页 |
| 3.3.1 MIL101的成功合成与后处理 | 第50-52页 |
| 3.3.2 phytic@MIL中植酸的注入 | 第52-53页 |
| 3.3.3 phytic@MIL中植酸的分布 | 第53-54页 |
| 3.3.4 phytic@MIL中植酸的流失 | 第54-55页 |
| 3.3.5 phytic@MIL的热稳定性能 | 第55-56页 |
| 3.3.6 杂化膜的结构 | 第56页 |
| 3.3.7 phytic@MIL与杂化膜的相互作用 | 第56-57页 |
| 3.3.8 杂化膜的机械性能 | 第57-58页 |
| 3.3.9 杂化膜的热稳定性能 | 第58-59页 |
| 3.3.10 杂化膜的吸水与溶胀 | 第59-60页 |
| 3.3.11 杂化膜的离子传导率 | 第60-61页 |
| 3.4 小结 | 第61-63页 |
| 第四章 通过提升离子密度强化膜内离子传递特性 | 第63-80页 |
| 4.1 引言 | 第63-65页 |
| 4.2 实验部分 | 第65-68页 |
| 4.2.1 磺化聚醚醚酮的合成 | 第65-66页 |
| 4.2.2 聚醚醚酮的氯甲基化 | 第66页 |
| 4.2.3 共混膜的制备 | 第66-67页 |
| 4.2.4 膜的溶解性 | 第67-68页 |
| 4.2.5 膜碱稳定性的表征 | 第68页 |
| 4.3 表征与结果 | 第68-78页 |
| 4.3.1 氢核磁共振谱 | 第68-69页 |
| 4.3.2 膜的形貌 | 第69-70页 |
| 4.3.3 磺化聚醚醚酮与咪唑聚醚醚酮间的相互作用 | 第70-71页 |
| 4.3.4 膜的物理稳定性 | 第71-73页 |
| 4.3.5 膜的热稳定性 | 第73-75页 |
| 4.3.6 膜的碱稳定性 | 第75页 |
| 4.3.7 膜的IEC和离子传导 | 第75-77页 |
| 4.3.8 膜的离子浓度和离子淌度 | 第77-78页 |
| 4.3.9 膜的甲醇渗透 | 第78页 |
| 4.4 小结 | 第78-80页 |
| 第五章 通过优化通道函数强化膜内离子传递特性 | 第80-95页 |
| 5.1 引言 | 第80-81页 |
| 5.2 实验部分 | 第81-83页 |
| 5.2.1 金属有机框架材料MIL101的合成与纯化 | 第81页 |
| 5.2.2“瓶中船”法固定咪唑鎓盐基团 | 第81-83页 |
| 5.2.3 咪唑鎓盐的流失 | 第83页 |
| 5.2.4 SBMIL无机膜的压制 | 第83页 |
| 5.3 表征与结果 | 第83-94页 |
| 5.3.1 rawMIL，pureMIL，SBMIL的形貌 | 第83-84页 |
| 5.3.2 咪唑鎓盐的成功注入与分布情况 | 第84-86页 |
| 5.3.3 无机膜的形貌 | 第86-87页 |
| 5.3.4 无机膜的吸水、失水、溶胀和机械性能 | 第87-88页 |
| 5.3.5 咪唑鎓盐电解液的流失 | 第88-90页 |
| 5.3.6 无机膜的热稳定性能 | 第90-91页 |
| 5.3.7 无机膜的离子传导率及膜内离子传递行为 | 第91-93页 |
| 5.3.8 无机膜的甲醇渗透 | 第93-94页 |
| 5.4 小结 | 第94-95页 |
| 第六章 通过MIL材料在有机膜中构建离子传递通道 | 第95-105页 |
| 6.1 引言 | 第95-96页 |
| 6.2 实验部分 | 第96-97页 |
| 6.2.1 金属有机框架材料MIL101的合成与纯化 | 第96页 |
| 6.2.2 金属有机框架材料MIL101的磺化 | 第96页 |
| 6.2.3 聚醚醚酮的磺化 | 第96页 |
| 6.2.4 SPEEK/sul-MIL杂化膜的制备 | 第96-97页 |
| 6.3 表征与结果 | 第97-103页 |
| 6.3.1 MIL101的形貌 | 第97页 |
| 6.3.2 MIL101的成功合成与磺化 | 第97-98页 |
| 6.3.3 sul-MIL的热稳定性能 | 第98-99页 |
| 6.3.4 杂化膜的形貌 | 第99-100页 |
| 6.3.5 杂化膜的热稳定性能 | 第100页 |
| 6.3.6 sul-MIL与高分子的相互作用 | 第100-101页 |
| 6.3.7 杂化膜的吸水与溶胀 | 第101-102页 |
| 6.3.8 杂化膜的甲醇渗透 | 第102-103页 |
| 6.3.9 杂化膜的离子传导率 | 第103页 |
| 6.4 小结 | 第103-105页 |
| 第七章 结论与展望 | 第105-108页 |
| 7.1 结论 | 第105-106页 |
| 7.2 主要创新点 | 第106页 |
| 7.3 展望 | 第106-108页 |
| 参考文献 | 第108-123页 |
| 发表论文和科研情况说明 | 第123-127页 |
| 致谢 | 第127-128页 |
