燃料电池阴离子膜
sustation阴离子交换膜
sustation阴离子交换膜先介绍一下阴离子交换膜的基本概念：阴离子交换膜（Anion Exchange Membrane，AEM）是一种通过离子交换作用来除去溶液中阴离子的膜。
其主要适用于电解水、氢氧化物、无机盐和有机酸等溶液的处理与分离。
阴离子交换膜的原理：阴离子交换膜是一种具有阴离子交换能力的聚合物膜。
其原理基于离子交换反应，通过溶液中的阴离子与阴离子交换膜之间的电荷吸引作用，使阴离子从溶液中迁移到膜内，并同时把膜内的阴离子迁移到溶液中，从而实现溶液中阴离子的去除。
不同于阳离子交换膜的作用方式，阴离子交换膜仅仅将阴离子通过离子交换作用从溶液中除去，并不对阳离子进行处理。
而且，在处理杂质大的水源时，可能会出现膜的污染而失去作用。
根据所含基团种类，阴离子交换膜可分为：苯甲基阴离子交换膜、聚酯阴离子交换膜、聚丙烯阴离子交换膜、氟碳基阴离子交换膜等。
其中，氟碳基阴离子交换膜在碱环境下表现优异，是开发高温碱性燃料电池最具前途的阴离子交换膜之一。
阴离子交换膜被广泛应用于离子交换纯化、电解水制氧、电解水制氢、高纯度酸碱等领域。
在燃料电池中，阴离子交换膜的主要作用是对阴离子的选择性传输，可将电化学反应中释放的阴离子和阳离子分别传递至阴极和阳极，实现电化学反应的正常进行。
此外，阴离子交换膜还可用于电化学储能器件等先进应用领域。
总结：阴离子交换膜是一种有着广泛应用前景的聚合物膜，其主要作用是通过离子交换作用从溶液中去除阴离子。
由于其在不同领域中的特性和应用差异，阴离子交换膜的种类和性能也存在差异。
未来，阴离子交换膜的制备技术和应用领域将会得到进一步拓展。
2024届高三化学二轮复习+专题七++：离子交换膜在电化学中的应用
近年高考中涉及离子交换膜原理的考题 频繁出现，这一类题型的特点是新情境、 老问题，考查的知识点有原电池原理、 电解池原理、化学电源等。能够多方位 考查化学学科核心素养。
近几年高考卷中有关离子交换膜考查内容统计
阳离子交换膜 阴离子交换膜
小专题 2023年河北卷， 2023年湖北卷，10
13
2023年6月浙江 2023年山东卷，11 卷，13
3.重温经典
平衡电荷，溶质单一
原电池
【例2】(2023河北卷7题)我国科学家发明了一种以
负极
和MnO2为电极材料的新型电池，其内部结构
正极
如下图所示，其中①区、②区、③区电解质溶液的酸碱性不同。放电时，电极材料
转化 -2e-
为
B 。+下2K列+说法错误的是（ ）
负极反应
A.充电时，b 电极上发生还原反应 B.充电时，外电源的正极连接 b 电极 C.放电时，①区溶液中的SO42－向②区迁移
稀
2.知识重构
7. 分离提纯时，杂质离子一般从“原料室”移出。
（6）离子交换膜的选择 离子交换膜作用：③分离提纯。
例4：[2016·全国卷Ⅰ]三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示，采用惰性 电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na＋和SO42-可通过 离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。 ab、cd均选何种交换膜？
质子交换膜
2023年全国 甲卷，6
2020年北京 卷，节选
双极膜
2023年广东 卷，16
2021年全国 甲卷，13
离子交换膜 2022年全国甲卷，4
2023年北京卷，5
2022年山东卷， 2023年河北卷，13 13 2021河北卷，9 2022河北卷，12
离子膜原理范文
离子膜原理范文离子膜原理是指通过使用离子选择性透膜来分离和浓缩溶液中的离子。
离子膜是一种具有特殊结构的薄膜，具有固定的结构孔径和孔隙率，可以选择性地允许离子通过并阻止其他物质的通过。
离子膜是一种重要的分离技术，广泛应用于化学工业、环境保护和能源领域。
离子膜通常由两层聚合物膜组成，中间夹层为离子交换膜。
离子交换膜具有一种或多种离子选择性功能团，例如阴离子交换膜选择性地允许阴离子通过，阳离子交换膜选择性地允许阳离子通过。
在使用离子膜进行分离时，通常将溶液分成两个部分，即离子通过的一侧和离子不能通过的一侧。
通过应用外加电位差，可以驱动离子从溶液中迁移，并通过离子膜分离。
离子膜的分离原理基于电转移和扩散过程。
在溶液中，离子迁移几乎是一个必然发生的过程，称为电迁移。
在离子膜中，当电迁移发生时，离子会穿过薄膜中的孔道或扩散到孔道周围的聚合物层。
离子较大的扩散系数意味着它们更容易在离子膜中扩散，因此离子的大小和电荷决定了其在薄膜中的迁移速度。
除了电迁移和扩散之外，离子膜的分离原理还与薄膜的物理和化学性质有关。
薄膜的电导率、透过率和选择性等特性是离子迁移的关键因素。
离子选择性透膜通常具有高选择性和较高的透过率，以确保离子在薄膜中的高效传输。
离子膜的选择性可以通过选择具有特定功能团的聚合物来实现，这些功能团可以选择性地与特定离子进行插和和配位。
此外，离子膜的化学稳定性和耐久性也是考虑因素。
膜材料必须能够在不同的工况下稳定工作，以确保长时间的运行和高效的离子分离。
离子膜原理具有广泛的应用。
在化学工业中，离子膜被用于盐水处理、酸碱废水处理和电镀废水处理等领域。
在环境保护领域，离子膜被用于水处理、污水处理和气体分离等。
在能源领域，离子膜被用于电池和燃料电池等电化学装置中，以分离和浓缩离子，提高能量效率。
此外，离子膜还可用于生物技术领域，例如生物传感器和蛋白质分离等。
总之，离子膜原理是一种基于离子选择性透膜的分离技术，通过电迁移和扩散等物理化学过程，将溶液中的离子分离和浓缩。
离子交换膜在电化学中的应用公开课
离子交换膜在电化学中的应用公开课导言：离子交换膜是一种特殊的薄膜，其具有离子选择性通透性，可以在电解过程中起到重要作用。
本文将探讨离子交换膜在电化学中的应用，并介绍其原理和优势。
一、离子交换膜的原理离子交换膜是由聚合物材料制成的，其内部有大量的离子交换基团。
这些基团可以选择性地吸附和释放电解质中的离子，实现离子的传输。
离子交换膜通常分为阳离子交换膜和阴离子交换膜两种类型，可以根据需要选择使用。
二、离子交换膜在电解过程中的应用1. 燃料电池燃料电池是一种将化学能转化为电能的装置，其中离子交换膜起到关键作用。
在燃料电池中，离子交换膜将氢离子（H+）从阳极传输到阴极，同时阻止了氢气与氧气的直接反应，保证了电池的正常工作。
2. 电解水在电解水过程中，离子交换膜可以将水分解为氢气和氧气。
离子交换膜的选择性传输特性使得只有阳离子或阴离子能够通过，从而实现了氢气和氧气的分离。
这对于制取纯净的氢气具有重要意义。
3. 盐水淡化离子交换膜还可以应用于盐水淡化过程中。
通过将盐水通过离子交换膜，离子交换膜可以选择性地阻止盐离子的传输，从而将盐水中的盐分去除，得到淡水。
这是一种高效的海水淡化方法。
4. 电解质传感器离子交换膜还可以应用于电解质传感器中。
电解质传感器通过测量电解质的浓度来检测化学反应或生物过程的变化。
离子交换膜可以实现离子的选择性传输，从而提高传感器的灵敏度和准确性。
三、离子交换膜的优势1. 高选择性：离子交换膜可以选择性地传输特定类型的离子，从而实现分离和纯化的目的。
这种高选择性使得离子交换膜在许多电化学应用中非常有用。
2. 低电阻：离子交换膜具有较低的电阻，可以有效地传输离子。
这有助于提高电化学反应的效率，并减少能量的损耗。
3. 高稳定性：离子交换膜具有较好的化学和物理稳定性，可以在广泛的温度和pH范围内工作。
这使得离子交换膜适用于各种极端条件下的应用。
4. 易于制备：离子交换膜的制备相对简单，成本较低。
aem电解水制氢概述
aem电解水制氢概述概述：随着对可再生能源的需求不断增加，氢能作为一种清洁能源，正受到越来越多的关注。
氢气被广泛应用于燃料电池、工业生产以及能源储存等领域。
而AEM （Anion Exchange Membrane，阴离子交换膜）电解水制氢技术作为一种新兴的氢气生产方法，具有许多优势，如高效、可持续、低成本、无污染等。
本文将对AEM电解水制氢技术进行概述。
AEM电解水制氢技术：AEM电解水制氢是一种利用电解水的方法，通过将水分子分解为氢气和氧气。
与传统的PEM（Proton Exchange Membrane，质子交换膜）电解水相比，AEM电解水采用阴离子交换膜，可用于实现氢气的高效产生。
AEM电解水制氢技术的关键是使用一种具有阴离子传输能力的特殊膜。
该膜能够选择性地传输氢氧离子，同时阻止电解液的混合，从而实现氢气的产生。
优势：1. 高效性：AEM电解水制氢技术相对于传统的PEM电解水技术具有更高的效率。
AEM电解水制氢技术使用的阴离子交换膜具有较高的电导率，可提高电解水过程中的离子传输效率，从而提高氢气的产生速率。
2. 可持续性：AEM电解水制氢技术可使用可再生能源作为电源，如太阳能和风能。
这使得氢气的生产过程更加环保和可持续。
3. 低成本：相对于传统的PEM电解水技术，AEM电解水制氢技术的制备成本较低。
阴离子交换膜的制备方法相对简单，并且所需材料成本较低，这降低了整个制氢系统的成本。
4. 无污染：AEM电解水制氢技术是一种无污染的氢气生产方法。
该技术不需要使用任何有害化学物质，不产生废水和有害气体的排放，对环境友好。
应用前景：AEM电解水制氢技术具有广阔的应用前景。
首先，氢气作为一种清洁能源，可以应用于燃料电池，用于驱动电动汽车和其他电力设备。
其次，氢气也可以用于工业生产，如化工、金属加工和玻璃制造等。
此外，氢气还可以用作能源储存，用于平衡可再生能源的不稳定性。
结论：AEM电解水制氢技术是一种具有高效、可持续、低成本和无污染的氢气生产方法。
聚苯硫醚 电解膜
聚苯硫醚电解膜一、概述聚苯硫醚（Polyphenylene sulfide, PPS）是一种高性能工程塑料，具有优异的耐化学腐蚀性、高温稳定性和机械强度。
电解膜是指在电解过程中用于分离阳离子和阴离子的一种薄膜材料。
聚苯硫醚电解膜是以聚苯硫醚为基材制成的电解膜，具有很高的耐化学腐蚀性和热稳定性，广泛应用于电池、氢能源、水处理等领域。
二、制备方法1. 直接拉伸法将聚苯硫醚粉末加热至熔点以上，使其变成糊状物质，然后通过挤出机或压延机将其制成片材。
然后将片材放入拉伸机中进行拉伸处理，使其形成纤维结构，并在拉伸过程中进行交联反应，最终得到聚苯硫醚电解膜。
2. 溶液浇铸法将聚苯硫醚溶解在适当的有机溶剂中，制成溶液。
然后将溶液浇铸到平板或滚筒上，通过控制溶液的流动速度和温度等条件，使其在表面形成均匀的薄膜。
最后将薄膜进行干燥和固化处理，即可得到聚苯硫醚电解膜。
三、性能特点1. 高温稳定性聚苯硫醚电解膜具有很高的热稳定性，可以在高温环境下长期使用而不会失效。
其热稳定性主要来自于聚苯硫醚分子链中的硫键结构，能够抵抗高温下的氧化和分解。
2. 良好的耐化学腐蚀性聚苯硫醚电解膜具有很强的耐化学腐蚀性，可以在强酸、强碱等恶劣环境中长期使用而不会被侵蚀。
这是因为聚苯硫醚分子链中含有大量的芳香环和硫原子，使其具有很强的惰性。
3. 高机械强度聚苯硫醚电解膜具有很高的机械强度，可以承受较大的拉伸和压缩力。
这是因为聚苯硫醚分子链中的芳香环结构和硫键结构能够形成强的分子间相互作用力。
4. 良好的电解质传导性能聚苯硫醚电解膜具有良好的电解质传导性能，能够有效地分离阳离子和阴离子，并且具有较低的内阻和较高的离子迁移率。
这是因为聚苯硫醚分子链中含有大量的芳香环结构，使其具有良好的电荷传递性能。
四、应用领域1. 电池聚苯硫醚电解膜广泛应用于锂离子电池、钠离子电池等各种类型的二次电池中，作为隔膜材料。
其优异的耐化学腐蚀性、高温稳定性和机械强度，可以保证电池在长期循环充放电过程中不会失效。
电化学薄膜材料
电化学薄膜材料电化学薄膜材料是一种在电化学反应中起到催化、传质和隔离等作用的材料。
它广泛应用于电池、燃料电池、电解水制氢等领域。
本文将从电化学薄膜材料的定义、特点、应用和发展前景等方面进行探讨。
一、定义电化学薄膜材料是指在电化学过程中用于传输离子或电子的薄膜材料。
它可以分为离子传输膜和电子传输膜两种类型。
离子传输膜主要用于电解过程中的离子传输，如电解水制氢中的阳离子传输膜和阴离子传输膜；电子传输膜主要用于电池和燃料电池等能源转换装置中的电子传输。
二、特点1. 高选择性：电化学薄膜材料可以选择性地传输离子或电子，从而实现特定反应的进行。
2. 高传输速率：电化学薄膜材料具有较高的离子或电子传输速率，可以提高反应效率。
3. 良好的稳定性：电化学薄膜材料在电化学环境下具有较好的稳定性，能够长时间稳定地工作。
4. 可控性强：电化学薄膜材料的性能可以通过材料的合成方法和结构设计进行调控，以满足不同应用的需求。
三、应用1. 电解水制氢：电化学薄膜材料在电解水制氢中起到关键作用，通过阳离子传输膜和阴离子传输膜的选择性传输，实现了水的电解和氢气的生成。
2. 锂离子电池：电化学薄膜材料在锂离子电池中用作隔膜，阻止正负极之间的直接接触，防止短路和电池内部反应的发生。
3. 燃料电池：电化学薄膜材料在燃料电池中用作质子交换膜，实现氢气和氧气的电化学反应，产生电能。
4. 电解池：电化学薄膜材料在电解池中用于传输离子，实现金属离子的电解和沉积。
四、发展前景随着能源转型的需求增加，电化学薄膜材料的应用前景广阔。
目前，研究人员正在努力开发新型电化学薄膜材料，以提高传输速率、降低成本和提高稳定性。
同时，通过结构设计和材料合成的创新，将进一步拓展电化学薄膜材料的应用领域，为能源转换和储存领域的发展做出更大贡献。
电化学薄膜材料是一类在电化学反应中起到重要作用的材料，具有高选择性、高传输速率、良好的稳定性和可控性强等特点。
它广泛应用于电池、燃料电池、电解水制氢等领域，并具有良好的发展前景。
膜电极的作用
膜电极的作用
膜电极是一种用于电化学反应的电极，其作用是将液体中的离子传递到电解质溶液中。
膜电极由一层薄膜覆盖在电极表面，这层薄膜可以是聚合物、陶瓷或金属氧化物等材料制成。
膜电极可以分为阳离子膜电极和阴离子膜电极两种类型。
阳离子膜电极是一种将阳离子传递到电解质溶液中的电极。
这种电极靠阻挡负离子而将阳离子传递到电解质溶液中。
阳离子膜电极通常由聚合物材料制成，例如聚丙烯酸盐、聚乙烯酸盐和聚氨酯等。
这些材料具有良好的化学稳定性和机械强度，可以在高温、高压和酸碱环境下工作。
阴离子膜电极是一种将阴离子传递到电解质溶液中的电极。
这种电极靠阻挡阳离子而将阴离子传递到电解质溶液中。
阴离子膜电极通常由聚合物材料制成，例如聚氟化乙烯、聚氨酯和聚丙烯酸盐等。
这些材料具有优异的化学稳定性和机械强度，可以在强酸、强碱和高温环境下工作。
膜电极具有很多优点，例如可以有效地分离阳离子和阴离子，提高电解质溶液的纯度和品质；可以提高电化学反应速率，加快反应过程；可以减少电解质溶液的能量损失，提高电解质溶液的能量利用率等。
此外，膜电极还可以应用于水处理、化学品生产、电池制造等领域。
在水处理领域，膜电极可以用于去除水中的离子、有机物和微生物等污染物，例如海水淡化、废水处理和饮用水净化等。
在化学品生产领域，膜电极可以用于电解制备氯碱化工、电镀和电解冶金等产品。
在电池制造领域，膜电极可以用于锂离子电池、燃料电池和太阳能电池等领域。
膜电极作为一种重要的电化学反应电极，具有广泛的应用前景和重要的意义。
随着科学技术的不断发展，膜电极的性能和应用领域将会得到进一步的拓展和提升。
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燃料电池阴离子交换膜的制备摘要直接甲醇燃料电池( DMFC ) 具有高效、高能量密度、环境友好、燃料储运及补充方便等优点，在手机、笔记本电脑等小型民用电源等方面具有极大的竞争优势，是各国政府优先发展的高新技术之一。
但在目前，DMFC 广泛使用的质子交换膜大多为Nafion 膜，不仅阻醇性能差，而且Pt 催化剂价格昂贵、易中毒，阻碍了DMFC 进一步的应用和发展。
碱性直接醇类阴离子交换膜燃料电池具有诸多优点，如在碱性介质中，醇类燃料的氧化速率和氧还原速率比在酸性介质中大幅提高；有望使用非贵金属催化剂等。
然而，目前为止，碱性阴离子交换膜的研发还处于起步阶段，存在离子电导率低、稳定性差等问题。
本文针对碱性阴离子交换膜在天然产物改性、交联剂的使用、改变官能团结构、引入咪唑环、引入氟原子、有机—无机混合膜等方面做了初步探讨，希望对以后的的研发有所帮助。
关键词：碱性直接甲醇燃料电池；阴离子交换膜目录摘要 (1)引言 (2)1燃料电池简介 ........................................................................................ 错误！未定义书签。
1.1直接甲醇燃料电池.................................................................. 错误！未定义书签。
1.1.1质子交换膜直接甲醇燃料电池 (4)1.1.2阴离子交换膜直接甲醇燃料电池 (5)1.2阴离子交换膜概述 (6)1.2.1阴离子交换膜的导电机理 (6)1.2.2阴离子交换膜的制备 (6)1.2.3 阴离子交换膜在DMFC 应用中所面临的问题 (7)1.2.4 课题研究的意义 (8)2 文献综述 (9)2.1天然产物改性 (9)2.2交联剂的使用 (9)2.3改变官能团结构 (11)2.4引入咪唑环 (12)2.5引入氟原子 (12)2.6有机—无机混合膜 (13)3 结论和展望 (15)4 致谢 (16)参考文献 (17)引言燃料电池(FC)是一种电化学装置，它能够将燃料与氧化剂反应产生的化学能连续不断地转化为电能。
从燃料电池的发明至今已有一百多年的历史，其间由于发动机的问世和快速发展，导致一次能源相对过剩，燃料电池的大规模应用受到了制约。
但随着对全球变暖以及节能减排问题的关注，人们开始寻求一种转化效率更高的能量利用方法，因此对燃料电池产生了浓厚的兴趣。
燃料电池具有以下优点:（1）它能按电化学方式直接将化学能转化为电能，能量的转化不经过热机过程，不受卡诺循环的限制，能量转化效率高；（2）环境友好，几乎不排放氮氧化物和硫氧化物，CO的排放量也很少；（3）电极不参与反应，无损耗，电池寿命长等。
与其他传统的发电方式相比燃料电池表现出的明显优势，使其无论是在军事还是在民用上，都显示着广泛的应用前景，对其深入研究和开发备受世界各国的高度重视。
1燃料电池简介按照工作性质和结构的不同，现今大量开发和研究的燃料电池大体上可分为六类:碱性燃料电池(AFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)、磷酸型燃料电池(PAFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)、质子交换膜燃料电池(PEMFC)和直接甲醇燃料电池(DMFC)。
1.1 直接甲醇燃料电池[14,16]直接甲醇燃料电池直接以甲醇为燃料，氧气或空气为氧化剂，固体聚合物膜为电解质。
DMFC主要由阳极、阴极和固体聚合物电解质膜三部分组成。
电极由扩散层和催化剂层构成，催化剂层是电化学反应发生的场所，而扩散层起到支撑催化层、收集电流及传导反应物的作用。
1.1.1质子交换膜直接甲醇燃料电池①阳极，甲醇和水经过阳极流道传递至催化剂层，在催化剂的作用下发生氧化反应，生成电子、H+和CO2。
电子经过外电路由阳极流到阴极，CO2经流道排出，H+则通过电解质膜传导至阴极。
CH3OH + H2O →CO2 + 6H+ + 6e-②阴极，氧化剂在催化剂的作用下，与流到阴极的H+ 和电子发生反应，生成的水，并以水蒸气或冷凝水的形式从阴极室排出。
3/2 O 2+ 6H++ 6e-→ 3H2O电池总的反应式为:CH3OH +3/2 O 2 →CO2+2H2O图 1 质子交换膜直接甲醇燃料电池的作原理PEMFC发展遇到的阻碍：一方面，燃料甲醇在阳极进行的氧化反应的低活性以及阳极催化剂的高成本。
氢气氧化非常快，而甲醇氧化不但比氢氧化反应复杂，且进行得非常慢。
因此，同PEMFC相比，甲醇电池的功率要低很多。
另一方面，燃料的渗透问题。
与水混合在一起的甲醇很容易被质子交换膜吸收，然后快速到达阴极区，不但造成了甲醇的浪费，而且在催化剂Pt的作用下，透过的甲醇会发生氧化，在阴极产生混合电位，一方面造成了电池电压下降，更重要的是氧化生成的中间产物会使阴极催化剂Pt中毒，导致电池性能也下降。
1.1.2阴离子交换膜直接甲醇燃料电池将电解质的导电离子改为OH-，使用碱性的离子交换膜。
①阴极，氧气与水在催化剂的作用下与外电路流入阴极的电子相互反应，产生OH-，OH-经碱性电解质膜向阳极迁移。
3/2O2 + 3H2O + 6e- →6OH-②入阳极的OH- 与阳极的甲醇反应，生成CO2、H2O和电子。
CH3OH + 6OH- →6e- + CO2 + 5H2O由于阴离子交换膜燃料电池中OH- 的迁移方向与质子交换膜燃料电池中H+的迁移方向完全相反，甲醇分子不会随导电离子的迁移而向阴极发生电渗析，这就在很大程度上抑制了甲醇的渗透。
因此，在DMFC中使用阴离子交换膜成为DMFC研究的方向。
图 2 阴离子交换膜直接甲醇燃料电池的作原理除阻醇方面的优势外，阴离子交换膜直接甲醇燃料电池还具有如下的优点：①在碱性条件下阳极甲醇的氧化反应速率明显提高。
②水从阴极移动到阳极，有助于电池的水平衡，水管理相对简单。
③碱性条件下不会发生中间产物使催化电极中毒，电极材料的选择范围较宽，可选择R、Pt合金及雷尼镍等常用电极，降低成本。
1.2 阴离子交换膜概述阴离子交换膜的结构包含两个基本的组成部分，即交联结构的高分子骨架和带有可交换离子的基团，基团中可交换的离子能够与液相中带相同电荷的离子进行交换反应。
图3以PS为基体的AEM的结构1.2.1阴离子交换膜的导电机理离子交换膜的导电过程可以看成是导电离子与活性基团之间络合一解络的过程：首先，导电离子与阴离子交换膜接触，在电场作用下，和活性基团发生络合；然后，伴随着高弹区分子链段的热运动，导电离子与活性基团发生解络合，从而实现了离子的传导。
作为碱性电解质的阴离子交换膜，其导电离子为OH-，活性基团为季按型的离子基团。
图4阴离子交换膜的导电机理1.2.2阴离子交换膜的制备[7,14,15,20]就膜材料而言，发展最早的是有机膜，因为其具有柔韧性好、成膜性能好等优点，并且因为其种类多而获得大规模的开发和应用。
有机阴离子交换膜最常见的制各方法有两种，一是从单体出发，通过聚合成基膜然后功能基化，一个典型的例子是以苯乙烯和二乙烯苯的共聚物为基膜，然后进行氯甲基化、季胺化反应；另一种是以聚合物为基材，通过相转化的方法制各基膜，随后的过程相同，如通过对聚砜进行氯甲基化和季胺化可得阴离子交换膜。
在传统的阴离子交换膜的制各路线中，无论是从单体或是从聚合物出发，都需要氯甲基化过程，而该过程需要适用剧毒致癌物质氯甲醚，因此人们一直在寻找不使用氯甲醚而制备阴离子交换膜的新路线，并形成了一些方法。
(a) 利用环氧基团与胺交联反应生成阴离子功能基团(b) 利用聚合物侧链的氯甲基基团(c) 利用聚合物苯环侧链上的甲基基团(d) 利用长链卤甲基烷基醚做卤甲基化试剂(e) 利用Friedel-Crafts酰基化方法但是有机膜也有其自身难以克服的缺点，例如：机械强度不好，化学稳定性差，不耐酸碱、高温和有机溶剂以及容易积垢堵塞、不易清洗。
因而有机膜的应用在一定程度上受到了限制。
与有机膜相比，无机膜机械强度高，稳定性好，且易于消毒清洗，但是无机膜绝大多数不荷电，抗污染能力差，而且目前的无机膜大多数是由无机氧化物制得，因而不能在碱性条件下使用。
于是对能够将有机膜和无机膜的优点集于一体并弥补它们各自缺点的新材料的研究引起了人们的极大兴趣并取得了一定的成果。
1.2.3阴离子交换膜在DMFC应用中所面临的问题阴离子交换膜应用于DMFC中面临的最大问题在于高温强碱性使用条件下膜的稳定性问题。
阴离子交换膜的不稳定性主要表现在碱性条件下膜中的季胺基团被OH- 所取代。
OH- 是很好的亲核试剂，可与季胺基相连的甲基进行反应发生Hoffmann消除。
反应的结果是:在无β-H存在时，生成三甲胺和甲醇；在有β-H 存在时，得到三甲胺和C—C双键。
如图5所示为季胺基团的降解过程。
图5高温碱性条件下阴离子交换膜的Hoffmann降解1.2.4 课题研究的意义DMFC发展的最大阻碍是燃料甲醇在阳极进行的氧化反应的低活性以及阳极催化剂的高成本。
阴离子交换膜为DMFC的发展开辟了一条新途径。
阴离子交换膜最大的优势表现在它的阻醇性能上。
由于阴离子交换膜DMFC中OH- 迁移的方向与质子交换膜DMFC中H+的迁移方向完全相反，甲醇分子不会随离子的迁移而向阴极发生电渗析，这就在很大程度上抑制了甲醇的渗透。
而且，由于阴离子交换膜的碱性环境，在电极反应动力学方面，阳极甲醇氧化反应速率明显提高。
到目前为止，关于碱性阴离子交换膜的研发还处于起步阶段，存在离子电导率低、稳定性差等问题。
故研发出离子导电率高、稳定性良好等综合性能优良的碱性膜，对碱性阴离子膜燃料电池的发展有十分重要的意义。
2 文献综述2.1天然产物改性[17,19]利用天然易得、含有众多羟基和氨基的高聚物进行改性（为改善成膜性及膜的机械强度有时需加入聚乙烯醇等），可以制备低成本的碱性聚合物电解质。
壳聚糖是甲壳素脱乙酰基的产物，是一种天然易得的碱性聚合物电解质，其分子链上有众多的羟基和氨基。
以壳聚糖为阴离子交换膜原料，将QCS与聚乙烯醇(PV A)共混制备了季铵化壳聚糖-聚乙烯醇阴离子交换膜。
羟乙基纤维素（HEC）和聚乙烯醇（PV A）具有成膜性好、分子链上有众多的羟基以及易于进行化学改性等优点。
以羟乙基纤维素和聚乙烯醇为阴离子交换膜原料，合成了季铵化羟乙基纤维素（QHEC）和季铵化聚乙烯醇（QPV A），再将季铵化羟乙基纤维素和季铵化聚乙烯醇共混制备了QHEC-QPV A 阴离子交换膜[19]。
图6壳聚糖与环氧丙基三甲基氯化铵的反应式[17]2.2 交联剂的使用[10,11,22-24]具有适度交联结构的阴离子交换膜与传统的线形阴离子交换膜相比，有着许多方面的优势：由于三维交联结构的存在，使高分子主链之间由化学键适度相连，高分子主链之间的相对运动受到一定的限制，从而主链之间不易分离；同时交联结构使主链上的正离子有一定程度的包埋，产生一定的空间位阻，在燃料电池运行时使OH-不易进攻胺上的H使膜发生降解。