1. 毕业设计(论文)主要内容:
作为碱性阴离子交换膜燃料电池(AAEMFCs)的关键材料,阴离子交换膜(AEMs)在目前的研究中存在俩个主要问题:较低的离子电导率和较差的碱性稳定性,这也是研究者们研究的重点。本课题以壳聚糖为主体,通过环氧开环反应将环氧丙基三甲基氯化铵引入到壳聚糖侧链上,壳聚糖具有很好的成膜性,但由于不能溶于有机有机溶剂等常见溶剂中,使得壳聚糖应用受到限制。本课题通过引入季铵基团制得水溶性的季铵化壳聚糖阴离子交换膜,探索不同季铵化程度对膜的吸水率、离子电导率、离子交换容量及力学性能等各方面性能的影响。
- 文献调研,了解国内外相关研究概况和发展趋势;
- 以壳聚糖为主体,通过环氧开环反应将碱性季铵化基团引入到壳聚糖从侧链中,实现壳聚糖导电性的提高;
- 对碱性季铵化壳聚糖阴离子交换膜结构表征和离子电导率测试;
- 分析总结数据,撰写毕业论文。
2. 毕业设计(论文)主要任务及要求
- 查阅不少于15篇的参考文献(其中近三年英文文献不少于3篇),完成开题报告;
- 掌握季铵化壳聚糖的研究制备条件及原理;
- 掌握季铵化壳聚糖结构与性能表征方法;
- 完成不少于5000字的英文文献翻译;
- 分析、归纳实验数据,完成毕业论文字数不少于1.2万字。
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。明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案,并完成开题报告;
第4-8 周:按照设计方案,制备不同比例的季铵化壳聚糖阴离子交换膜和纯壳聚糖膜;
第9-11周:采用傅立叶红外光谱、XRD、SEM、TG-DSC、离子电导率等测试技术对阴离子交换膜的结构、物相、显微结构、电化学性能进行测试;
4. 主要参考文献
[1]Wan Y, Peppley B, Creber K A M, et al. Quaternized-chitosan membranes for possible applications in alkaline fuel cells[J]. Journal of Power Sources, 2008, 185(1): 183-187.[2]Wan Y, Creber K A M, Peppley B, et al. Ionic conductivity of chitosan membranes[J]. Polymer, 2003, 44(4): 1057-1065.
[3]Lim S H, Hudson S M. Synthesis and antimicrobial activity of a water-soluble chitosan derivative with a fiber-reactive group[J]. Carbohydrate research, 2004, 339(2): 313-319.
[4]Wu J, Su Z G, Ma G H. A thermo-and pH-sensitive hydrogel composed of quaternized chitosan/glycerophosphate[J]. International Journal of Pharmaceutics, 2006, 315(1): 1-11.
