《表2 不同温度下复合质子交换膜质子传导率》

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《氧化石墨烯量子点/聚丙烯腈纳米纤维复合质子交换膜的制备及其性能》

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S·cm-1

质子传导率是质子交换膜燃料电池重要特性之一。表2为复合质子交换膜在不同温度下的质子传导率。可看出，随着温度的升高，所有膜的质子传导率均得到提升，这说明质子传导是一个热激活的过程。PAN-GOQDs/Nafion的质子传导率均优于重铸Nafion膜，且随着PAN纳米纤维中GOQDs质量分数的增加而提升。当温度为80℃时，PAN-GOQDs3/Nafion质子传导率可达0.182 S/cm，为同等测试条件下重铸Nafion膜的1.67倍。这是由于GOQDs的加入可提高复合质子交换膜的保水性，表面丰富的官能团可加快质子传导[23]；同时，PAN纳米纤维实现了GOQDs的有序排布，为质子传导提供传输路径。此外，复合质子交换膜的质子传导率与吸水性具有相似的趋势，当膜吸水性提高，质子传导率提高，这归因于质子交换膜亲水区域内水与酸性基团之间的相互作用对质子传导影响较大，当含水量增加时，水与酸性基团之间更易形成氢键，有利于质子的传输[24]。