高溫質子交換膜燃料電池用聚苯基?惡?之合成與性質研究

Abstract

本論文研究成?以benzyl 4-hydroxyphenyl ketone和1 2-diamino-4-fluorobenzene為反應物並利用1 4-diazabicyclo[2 2 2]octane作為觸媒，以一步驟合成出自聚合聚苯基?惡?之單體3-(4-hydroxyphenyl)-2-phenyl-6-fluoroquinoxaline和2-(4-hydroxyphenyl)-3-phenyl-6-fluoroquinoxaline，並利用此單體聚合成出含醚基的聚苯基?惡?(polyphenylquinoxaline，PPQ)。而此PPQ可溶於一般有機溶劑中方便加工成膜，在摻雜磷酸之後於高溫下可以獲得良好的質子導電度，可以做為高溫質子交換膜燃料電池之材料。研究中發現，相較於聚苯咪唑(polybenzimidazole，PBI)的系統，PPQ可以在較短的時間達到比PBI更好的摻雜程度，而相同的摻雜程度下，PPQ也有較佳的導電度，推測其原因是PPQ結構中可以摻雜以及傳導磷酸的位置較多所致。但由於PPQ在摻雜過程中會發生溶解的情形，造成機械性質大幅下降，使得PPQ的摻雜程度產生上限，故若要改善此情形未來可以藉由混摻或交聯的方式來提升PPQ薄膜對磷酸的溶解阻抗。 關鍵字 : 一步驟合成 ; 聚苯基?惡? ; 摻雜磷酸

Date of Award	2015 Aug 13
Original language	Chinese
Supervisor	Lien-Chung Hsu (Supervisor)