| 作者简历 | 第7-9页 |
| 摘要 | 第9-12页 |
| ABSTRACT | 第12-15页 |
| Chapter 1 Introduction | 第20-59页 |
| §1.1 Fuel Cell | 第20-24页 |
| 1.1.1 Development of fuel cell | 第20-21页 |
| 1.1.2 Proton exchange membrane fuel cell | 第21-23页 |
| 1.1.3 Direct methanol fuel cell | 第23-24页 |
| §1.2 Proton exchange membrane | 第24-31页 |
| 1.2.1 Property requirements of PEMs | 第25-29页 |
| 1.2.2 Nafion membranes | 第29页 |
| 1.2.3 Sulfonated aromatic polymer membranes | 第29-31页 |
| 1.2.4 PEMs based on SPEEK | 第31页 |
| §1.3 Modified strategies to PEMs | 第31-56页 |
| 1.3.1 Inorganic/organic composite membranes | 第32-41页 |
| 1.3.2 Blending membranes | 第41-49页 |
| 1.3.3 Semi‐interpenetrating polymer networks | 第49-56页 |
| §1.4 Research purpose and content | 第56-59页 |
| 1.4.1 Research purpose | 第56页 |
| 1.4.2 Research content | 第56-59页 |
| Chapter 2 Experiment | 第59-65页 |
| §2.1 Characterization of polymer | 第59-60页 |
| §2.2 Characterization of PEM | 第60-65页 |
| Chapter 3 Preparation and Property Investigation of Sulfonated Carbon Nanofibers Doped SPEEK Composite Membranes | 第65-78页 |
| §3.1 Experimental Section | 第67-69页 |
| 3.1.1 Materials | 第67页 |
| 3.1.2 Preparation of SCNFs | 第67-68页 |
| 3.1.3 Sulfonation of PEEKK | 第68页 |
| 3.1.4 Preparation of SCNFF/SPEEK composite membranes | 第68-69页 |
| §3.2 Characterization of the SCNF/SPEEK membranes | 第69-77页 |
| 3.2.1 Morphology | 第69-70页 |
| 3.2.2 Structure of the SCNF/SPEEK membranes | 第70-71页 |
| 3.2.3 Thermal and Mechanical Properties | 第71-72页 |
| 3.2.4 4Water uptakeandarea swelling | 第72-74页 |
| 3.2.5 Proton conductivity and electric conductivity | 第74-76页 |
| 3.2.6 Methanol permeability | 第76-77页 |
| §3.3 Chapter summary | 第77-78页 |
| Chapter 4 Preparation and Property Investigation of SPEEK/BPPO Blending Proton Exchange Membranes | 第78-95页 |
| §4.1 Experimental Section | 第79-80页 |
| 4.1.1 Materials | 第79页 |
| 4.1.2 Purification of BPPO | 第79-80页 |
| 4.1.3 Sulfonation of PEEK | 第80页 |
| 4.1.4 Preparation of membranes | 第80页 |
| §4.2 Characterization of the SPEEK/BPPO membranes | 第80-93页 |
| 4.2.1 Chemical structure | 第80-82页 |
| 4.2.2 Morphology | 第82-86页 |
| 4.2.3 Thermal and mechanical properties | 第86-87页 |
| 4.2.4 Water uptake and area swelling | 第87-88页 |
| 4.2.5 Proton conductivity and methanol permeability | 第88-90页 |
| 4.2.6 Cell performance | 第90-93页 |
| §4.3 Chapter summary | 第93-95页 |
| Chapter 5 Effect of Sulfonated/Non‐sulfonated Diamine Cross‐linkers on Properties of Semi‐Interpenetrating Membranes Based on SPEEK/BPPO | 第95-114页 |
| §5.1 Experimental Section | 第96-98页 |
| 5.1.1 Materials | 第96-97页 |
| 5.1.2 Preparation of SPEEK | 第97页 |
| 5.1.3 Preparation of membranes | 第97-98页 |
| §5.2 Characterization of the semi-IPN membranes | 第98-112页 |
| 5.2.1 Chemical structure | 第98-100页 |
| 5.2.2 Morphology | 第100-102页 |
| 5.2.3 Hydrophilic region dimension | 第102-104页 |
| 5.2.4 Water uptake and area swelling | 第104-105页 |
| 5.2.5 Contact angle | 第105-106页 |
| 5.2.6 Mechanical property | 第106-107页 |
| 5.2.7 Proton conductivity and methanol permeability | 第107-109页 |
| 5.2.8 Oxidative stability | 第109-110页 |
| 5.2.9 DMFC performance | 第110-112页 |
| §5.3 Chapter summary | 第112-114页 |
| Chapter 6 Effect of Structure and Polarity of Diamine Cross‐linkers on Properties of Semi‐Interpenetrating Membranes Based on SPEEK/BPPO | 第114-129页 |
| §6.1 Experimental Section | 第116-117页 |
| 6.1.1 Materials | 第116页 |
| 6.1.2 Preparation of SPEEK | 第116页 |
| 6.1.3 Synthesis of sulfonated 9, 9‐Bis(4‐aminophenyl)fluorene (BAPFDS) | 第116-117页 |
| 6.1.4 Preparation of membranes | 第117页 |
| §6.2 Characterization of the semi-IPN membranes | 第117-127页 |
| 6.2.1 Chemical structure | 第117-119页 |
| 6.2.2 Morphology | 第119-120页 |
| 6.2.3 Thermal and mechanical properties | 第120-121页 |
| 6.2.4 Oxidative stability | 第121页 |
| 6.2.5 Hydrophilic/hydrophobic phase separation | 第121-123页 |
| 6.2.6 TEM morphology | 第123-124页 |
| 6.2.7 Water uptake and area swelling | 第124页 |
| 6.2.8 Proton conductivity, methanol permeability and relative selectivity | 第124-126页 |
| 6.2.9 Cell performance | 第126-127页 |
| §6.3 Chapter summary | 第127-129页 |
| Chapter 7 Effect of Content of Amine‐containing Crosslinking Networks on Properties of Semi‐Interpenetrating Membranes | 第129-141页 |
| §7.1 Experimental Section | 第130-132页 |
| 7.1.1 Materials | 第130-131页 |
| 7.1.2 Sulfonation of PEEK | 第131页 |
| 7.1.3 Preparation of BPPO and C‐BP membranes | 第131页 |
| 7.1.4 Preparation of semi‐IPN membranes | 第131-132页 |
| §7.2 Characterization of the semi-IPN membranes | 第132-140页 |
| 7.2.1 Investigation of the crosslinking networks | 第132-133页 |
| 7.2.2 Chemical structure of the semi‐IPN membrane | 第133-134页 |
| 7.2.3 Proton conductivity | 第134-135页 |
| 7.2.4 Methanol permeability | 第135-137页 |
| 7.2.5 Water uptake and area swelling | 第137-138页 |
| 7.2.6 Thermal stability and mechanical strength | 第138-139页 |
| 7.2.7 DMFC performance | 第139-140页 |
| §7.3 Chapter summary | 第140-141页 |
| Chapter 8 Summary and prospect | 第141-145页 |
| §8.1 Summary | 第141-144页 |
| §8.2 Prospect | 第144-145页 |
| Acknowledgements | 第145-146页 |
| References | 第146-160页 |
