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化学进展 2007, Vol. 19 Issue (04): 583-589 前一篇   后一篇

• 综述与评论 •

壳聚糖固体聚合物电池用膜*

崔铮;相艳**;张涛   

  1. 北京航空航天大学材料科学与工程学院 北京 100083
  • 收稿日期:2006-05-29 修回日期:2006-08-14 出版日期:2007-04-24 发布日期:2007-04-24
  • 通讯作者: 相艳

Chitosan-Based Solid Polyelectrolyte Membranes for Cell Application

Cui Zheng;Xiang Yan**;Zhang Tao   

  1. School of Material Science and Technology, Beijing University of Aeronautics and Astronautics, Beijing, 100083,China
  • Received:2006-05-29 Revised:2006-08-14 Online:2007-04-24 Published:2007-04-24
壳聚糖是甲壳素脱乙酰基的产物,具有良好的成膜性、生物相容性、环保以及价格低廉等特点。作为一种碱性高分子膜材料,近年来已成为聚电解质研究领域中的研究热点。本文综述了壳聚糖固体聚合物电池用膜的研究现状,其改性工艺主要包括共混、化学改性、质子酸掺杂、无机盐掺杂等方法,比较了各种工艺处理后壳聚糖固体聚合物电解质膜的性能差异,并就壳聚糖固体聚合物电解质膜中离子传导机理中有待解决的问题进行探讨,并提出了进一步改进壳聚糖固体聚合物电解质膜性能的研究思路。
Chitosan (N-acetylated chitin) is an alkaline polymer membrane material which is biocompatible, nontoxic, natural, environmentally friendly, and low cost. It has been widely studied for use as a polyelectrolyte material. This paper reviews the applications of chitosan-based solid polyelectrolyte membranes in fuel cells. Methods for preparing chitosan membranes are discussed which include blending, chemical derivatization, and doping with proton acids or inorganic salts. The effects of these modifications on the performance of various chitosan-based membranes are described. Some unsolved problems in proton conductivity mechanism studies are mentioned. Some directions for future research on chitosan-based membranes as a polyelectrolyte material are also suggested.

中图分类号: 

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[ 1 ] Hitoshi S , Norioki K, Atsuyoshi N , et al . Carbohydr. Res. ,2003 , 338 : 557 —561
[ 2 ] Keisuke K. Prog. Polym. Sci . , 2001 , 26 : 1921 —1971
[ 3 ] Hitoshi S , Norioki K, Atsuyoshi N , et al . Biomacromolecules ,2002 , 3 : 1126 —1128
[ 4 ] Brugnerotto J , Lizardi J , Goycoolea F M. Polymer , 2001 , 42 :3569 —3580
[ 5 ] 陈羚(Chen L) , 程璇(Cheng X) , 彭程(Peng C) 等. 材料科学与工程学报(Journal of Materials Science and Engineering) ,2003 , 21(5) : 736 —740
[ 6 ] Damay F , Klein L C. Solid State Ionics , 2003 , 162P163 : 261 —267
[ 7 ] Rikukawa M, Sanui K. Prog. Polym. Sci . , 2000 , 25 : 1463 —1502
[ 8 ] Lin H L , Yu T L , Huang L N , et al . J . Power Sources , 2005 ,150 : 11 —19
[ 9 ] Sopian K, Daud W R W. Renewable Energy , 2006 , 31 : 719 —727
[10] Kerres J A. J . Membr. Sci . , 2001 , 185 : 3 —27
[11] Lee Y M, Nam S Y, Woo D J . J . Membr. Sci . , 1997 , 133 :103 —110
[12] Mochizuki A , Amiya S , Sato Y. J . Appl . Polym. Sci . , 1989 ,37 : 3385 —3398
[13] Ge J J , Cui Y F , Yan Y. J . Membr. Sci . , 2000 , 165 : 75 —81
[14] Nawawi M G M, Huang R Y M. J . Membr. Sci . , 1997 , 124 :53 —62
[15] Suzuki K, Saimoto H , Shigemasa Y. Carbohydr. Polym. , 1999 ,39 : 145 —150
[16] Wang Y, Creber K A M, Peppley B , et al . Polymer , 2003 , 44 :1057 —1065
[17] Wang Y, Creber K A M, Peppley B , et al . J . Polym. Sci . PartB : Polym. Phys. , 2004 , 42 : 1379 —1397
[18] Wang Y, Creber K A M, Peppley B , et al . Macromol . Chem.Phys. , 2003 , 204 : 850 —858
[19] Begoìa C G, Ruth D. Int . J . Pharm. , 1997 , 148 : 231 —240
[20] Smitha B , Sridhar S , Akhan A. J . Appl . Poly. Sci . , 2005 , 95 :1154 —1163
[21] Smitha B , Sridhar S , Akhan A. Macormolecules , 2004 , 37 :2233 —2239
[22] Smitha B , Sridhar S , Akhan A. Eur. Polym. J . , 2005 , 41 :1859 —1866
[23] He R H , Li Q F , Xiao G, et al . J . Membr. Sci . , 2003 , 226 :169 —184
[24] Bouchet R , Siebert E. Solid State Ionics , 1999 , 118 : 287 —299
[25] 何荣桓(He R H) , 李庆峰(Li Q F) , Bjerrum N. 高等学校化学学报(Chemical Journal of Chinese Universities) , 2005 , 126(12) : 2302 —2305
[26] Kawahara M, Morita J , Rikukawa M, et al . Electrochim. Acta ,2000 , 45 : 1395 —1398
[27] Tanaka R , Yamamoto H , Shono A , et al . Electrochim. Acta ,2000 , 45 : 1385 —1389
[28] Lasségues J C , Grondin J , Hernandez M, et al . Solid State Ionics , 2001 , 145 : 37 —45
[29] Fontanella J J , Wintersgill M C , Wainright J S , et al .Electrochim. Acta , 1998 , 43 : 1289 —1294
[30] Staiti P , Minutoli M, Hocevar S. J . Power Sources , 2000 , 90 :231 —235
[31] Mukoma P , Jooste B R , Vosloo H C M. J . Power Sources , 2004 ,136 : 16 —23
[32] Mukoma P , Jooste B R , Vosloo H C M. J . Membr. Sci . , 2004 ,243 : 293 —299
[33] Ernesto L C , José M M M, Raúl O R , et al . Polymer , 2005 , 46 :7519 —7527
[34] Ennari J , Elomaa M, Neelov I , et al . Polymer , 2000 , 41 : 985 —990
[35] Ennari J , Neelov I , Sundholm F. Comput . Theor. Polym. Sci . ,2000 , 10 : 403 —410
[36] Ennari J , Elomaa M, Sundholm F. Polymer , 1999 , 40 : 5035 —5041
[37] Yamada M, Honma M. Electrochim. Acta , 2005 , 50 : 2837 —2841
[38] Majid S R , Arof A K. Phys. B , 2005 , 355 : 78 —82
[39] Khiar A S A , Puteh R , Arof A K. Phys. B2Condensed Matter ,2006 , 373 : 23 —27
[40] Wang Y, Creber K A M, Peppley B , et al . Polym. Int . , 2005 ,54 : 5 —10
[41] Fauvarque J F , Guinot S , Bouzir N , et al . Electrochim. Acta ,1995 , 40 : 2449 —2453
[42] Salmon E , Guinot S , Godet M, et al . J . Appl . Polym. Sci . ,1997 , 65 : 601 —607
[43] Subban R H Y, Arof A K, Radhakrishna S. Mater. Sci . Eng. B ,1996 , 38 : 156 —160
[44] Morni N M, Mohamed N S , Arof A K. Mater. Sci . Eng. B ,1997 , 45 : 140 —146
[45] Arof A K, Morni N M, Yarmo MA. Mater. Sci . Eng. B , 1998 ,55 : 130 —133
[46] Osman Z , Ibrahim Z A , Arof A K. Carbohydr. Polym. , 2001 ,44 : 167 —173
[47] Osman Z , Arof A K. Electrochim. Acta , 2003 , 48 : 993 —999
[48] Yahya M Z A , Arof A K. Eur. Polym. J . , 2003 , 39 : 897 —902
[49] Yahya M Z A , Arof A K. Eur. Polym. J . , 2002 , 38 : 1191 —1197
[50] Morni N M, Arof A K. J . Power Sources , 1999 , 77 : 42 —48
[51] Winie T , Arof A K. Ionics , 2004 , 10 : 193 —199

[1] 赵秉国, 刘亚迪, 胡浩然, 张扬军, 曾泽智. 制备固体氧化物燃料电池中电解质薄膜的电泳沉积法[J]. 化学进展, 2023, 35(5): 794-806.
[2] 王丹丹, 蔺兆鑫, 谷慧杰, 李云辉, 李洪吉, 邵晶. 钼酸铋在光催化技术中的改性与应用[J]. 化学进展, 2023, 35(4): 606-619.
[3] 余抒阳, 罗文雷, 解晶莹, 毛亚, 徐超. 锂离子电池释热机理与模型及安全改性技术研究综述[J]. 化学进展, 2023, 35(4): 620-642.
[4] 钱雪丹, 余伟江, 付濬哲, 王幽香, 计剑. 透明质酸基微纳米凝胶的制备及生物医学应用[J]. 化学进展, 2023, 35(4): 519-525.
[5] 邬学贤, 张岩, 叶淳懿, 张志彬, 骆静利, 符显珠. 面向电子应用的聚合物化学镀前表面处理技术[J]. 化学进展, 2023, 35(2): 233-246.
[6] 朱月香, 赵伟悦, 李朝忠, 廖世军. Pt基金属间化合物及其在质子交换膜燃料电池阴极氧还原反应中的应用[J]. 化学进展, 2022, 34(6): 1337-1347.
[7] 周晋, 陈鹏鹏. 二维纳米材料的改性及其环境污染物治理方面的应用[J]. 化学进展, 2022, 34(6): 1414-1430.
[8] 刘洋洋, 赵子刚, 孙浩, 孟祥辉, 邵光杰, 王振波. 后处理技术提升燃料电池催化剂稳定性[J]. 化学进展, 2022, 34(4): 973-982.
[9] 李美蓉, 唐晨柳, 张伟贤, 凌岚. 纳米零价铁去除水体中砷的效能与机理[J]. 化学进展, 2022, 34(4): 846-856.
[10] 徐妍, 苑春刚. 纳米零价铁复合材料制备、稳定方法及其水处理应用[J]. 化学进展, 2022, 34(3): 717-742.
[11] 张旸, 张敏, 赵海雷. 双钙钛矿型固体氧化物燃料电池阳极材料[J]. 化学进展, 2022, 34(2): 272-284.
[12] 牛小连, 刘柯君, 廖子明, 徐慧伦, 陈维毅, 黄棣. 基于骨组织工程的静电纺纳米纤维[J]. 化学进展, 2022, 34(2): 342-355.
[13] 高耕, 张克宇, 王倩雯, 张利波, 崔丁方, 姚耀春. 金属草酸盐基负极材料——离子电池储能材料的新选择[J]. 化学进展, 2022, 34(2): 434-446.
[14] 冯小琼, 马云龙, 宁红, 张世英, 安长胜, 李劲风. 铝离子电池中过渡金属硫族化合物正极材料[J]. 化学进展, 2022, 34(2): 319-327.
[15] 薛世翔, 吴攀, 赵亮, 南艳丽, 雷琬莹. 钴铁水滑石基材料在电催化析氧中的应用[J]. 化学进展, 2022, 34(12): 2686-2699.
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壳聚糖固体聚合物电池用膜*