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Nafion® /NMe4TP與Nafion®/HTP複合膜的製備及應用於直接甲醇燃料電池 = Preparation Nafion®/NMe4TP and Nafion®/HTP composite membranes and application to direct methanol fuel cell / 何欣城
- 作者： 何欣城 (化學工程)
- 其他題名：
- Preparation Nafion®/NMe4TP and Nafion®/HTP composite membranes and application to direct methanol fuel cell
- 出版： 新北市 : 明志科技大學 2012[民101]
- 主題： 四甲基磷酸鈦（NMe4TP） 氫型磷酸鈦（HTP） 層狀磷酸鈦 Nafion® 直接甲醇燃料電池（DMFC） , layered titanium phosphate composite membrane Nafion HTP layered solid acid
- 一般註：指導教授: 李英正
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讀者標籤：
- 系統號： 005137978 | 機讀編目格式
館藏資訊
摘要註
本研究採用水熱合成法將NMe4TP（四甲基銨磷酸鈦）層狀無機材料填充於商業膜材Nafion® 117進行改質，而得到Nafion®/ NMe4TP複合膜，再經由氫離子交換而得到Nafion®/HTP複合膜，其中HTP是一種具有層狀結構的磷酸鈦固態酸。經實驗測試，Nafion®/NMe4TP與Nafion®/HTP的離子導電率分別為商業膜材Nafion® 117的2% and 239%；而它們的甲醇滲透率則分別為商業膜材Nafion® 117的38% and 122%。由此，可得Nafion®/NMe4TP與Nafion®/HTP的選擇率(selectivity)分別為商業膜材Nafion® 117的6% and 196%。將商業膜材Nafion® 117與Nafion®/ NMe4TP、Nafion®/HTP兩種複合膜分別製作成膜電極組（MEA），再組裝成DMFC單電池。在溫度40~90℃及甲醇濃度1M，甲醇流速為1 mL/min、氧氣流速為20 mL/min的操作條件下進行單電池性能測試，Nafion®/HTP複合膜最大功率密度為30~142 mW/cm2，Nafion®/NMe4TP複合膜為8~13 mW/cm2，而同樣條件下商業膜材Nafion® 117為38~117 mW/cm2。實驗結果顯示Nafion®/HTP複合膜因為掺入無機固體酸，提高複合膜的質子導電度，整體性能也比商業膜材Nafion® 117來的高，這也達到改質的效果。Nafion®/ NMe4TP複合膜由於加入四甲基銨磷酸鈦雖可降低複合膜甲醇滲透率，但質子導電度相對下降許多，組裝成DMFC之效能並未提升。綜合比較結果，Nafion®/HTP有機會應用於直接甲醇燃料電池的電解質材料。