近日，东北大学理学院杨景帅副教授课题组在Journal of Membrane Science期刊上发表了题为“The influence of comonomer structure on properties of poly(aromatic pyridine) copolymer membranes for HT-PEMFCs”的研究论文。理学院应用化学专业2021级本科生吕睿轩与金朔为共同第一作者，东北大学为该论文第一作者单位，通讯作者为杨景帅。
Journal of Membrane Science期刊是膜材料领域的顶级期刊，1976年由Elsevier出版。
作为高温质子交换膜燃料电池(HT-PEMFCs)的核心部件，高温质子交换膜具有在高温下传导质子、支撑催化剂等重要作用。本研究的目的是合成与制备综合性能优秀的高温质子交换膜，同时研究不同结构对聚合物膜性能的影响规律。以对三联苯、二联苯、间三联苯、二苯并-18-冠6、9，9 -二甲基芴和1，2-二苯乙烷6种不同芳基衍生物为共聚单体，与对三联苯和4-乙酰吡啶共聚，在相对温和条件下，合成了共6种含吡啶基团的全芳共聚物P(TP-co-x)。这些聚合物在N-甲基吡咯烷酮和三氯甲烷等溶剂中表现出优异的溶解性。研究发现，共聚物的化学结构对聚合物膜的性能有显著影响。在共聚物骨架中引入扭曲的、亲水的或大体积基团，会明显提高P(TP-co-x)膜的掺酸能力和质子电导率。以综合性能最佳的P(TP-co-DMF)/194%PA膜组装的燃料电池，在无需外部加湿或施加背压的条件下峰值功率密度高达947 mW cm-2。这项工作为HT-PEMFC提供了优良的膜材料。
图二、(a) P(TP-co-x)聚合物的化学结构；(b) P(TP-co-DMF)/194%PA膜组装的燃料电池性能
国家自然科学基金和国家级大学生创新创业训练计划等为该工作提供了大力支持。
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.memsci.2024.122703。
