功能高分子考试重点
(完整版)功能高分子复习提纲
一、名词解释（ 5 题，共 15 分）——功能高分子材料：一般指具有传递、转换或贮存物质、能量和信息作用的高分子及其复合材料，或具体地指在原有力学性能的基础上，还具有化学反应活性、光敏性、导电性、催化性、生物相容性、药理性、选择分离性、能量转换性、磁性等功能的高分子及其复合材料。
——功能与性能，性能：材料的功能从本质上来说是指向材料输入某种能量和信息，经过材料的储存、传输或转换等过程，再向外输出的一种特性；材料的性能是指材料对外部作用的表征与抵抗的特性。
材料在具备功能的同时，必须具有一定的性能。
——结构型功能高分子材料，指在大分子链中具有特定的功能基团的高分子材料，它们的功能性是由分子中所含的特定的功能基团来实现的。
——复合型功能高分子材料：指以普通高分子材料为基体或载体，与具有某些特定功能（如导电、磁电）的其他材料以一定的方式复合而成的，它们的功能性是上高分子材料以外的添加组分得到的。
——智能材料：是将普通材料的各种功能与信息系统有机地结合起来的融合型材料，它可以感知外部的刺激（传感功能），通过自我判断和自我结论（处理功能），实现自我指令和自我执行的功能（执行功能）；又称为灵巧材料（机敏材料）。
——离子交换树脂：是一类带有可离子化基团的三维网状交联聚合物。
它具有一般聚合物所没有的新功能——离子交换功能，本质上属于反应性聚合物。
——高吸水性树脂，是由分子链上含有强亲水性基团（如羧基、磺酸基、酰胺基、羟基等）并有一定交联度的功能高分子材料。
——高分子分离膜，是用人工或天然合成的高分子分离膜，可借助于化学位差（浓度差、压力差和电位差）的推动对双组份或多组份的溶质和溶剂进行分离、提纯和选择性透过等。
――导电高分子：是指由具有共轭n键的高分子本身或经过“掺杂”后具有导电性的一类高分子材料。
-- 结构型导电高分子：-- 复合型导电高分子：--- 载流子：――掺杂：这种因添加了电子受体或电子给体而提高电导率的方法称为“掺杂”--- 光功能高分子材料：也称感光性高分子，指在吸收了光能后，能在分子内或分子间产生化学、物理变化的一类功能高分子材料。
功能高分子重点总结
功能高分子重点总结2.高分子的物理性质：高分子具有一系列与其化学结构和分子量相关的物理性质。
其中最重要的性质之一就是分子量。
高分子链的长度决定了高分子的物理性质，如流变性、热性能和力学性能等。
高分子的分子量越大，通常意味着其物理性能越好。
3.高分子的化学性质：高分子分子中的官能团和化学键的类型决定了其化学活性和反应性。
高分子可以通过化学修饰和交联来改变其性质。
例如，通过与其他化合物的共价键形成交联，可以使高分子成为固体材料，并增强其应力和化学稳定性。
此外，高分子也可以与其他物质相互作用，产生吸附、吸湿、渗透等性质。
4.高分子的应用领域：高分子在各个领域都有广泛的应用。
在材料科学领域，高分子被用于制备塑料、纤维、涂料和胶粘剂等产品。
在医学领域，高分子用于制备生物材料、药物传递系统和人工器官等。
在环境保护领域，高分子被用于水处理、废物处理和污染控制等。
在能源领域，高分子用于制备聚合物太阳能电池和锂离子电池等。
此外，高分子还广泛用于食品、农业和纺织品等领域。
5.高分子的性能改进：为了提高高分子的性能，人们通过改变高分子的结构和组分来进行功能改进。
一种常见的方法是通过共聚反应或化学修饰来引入不同的官能团，从而改变高分子的化学性质。
另一种方法是通过改变高分子的分子结构，如分子量和链的结构等，来改变高分子的物理性质。
此外，人们还可以将高分子与其他材料进行复合，以获得具有多种功能的材料。
总之，高分子是一类重要的大分子化合物，其具有丰富的物理和化学性质。
高分子在各个领域都有广泛的应用，并且通过改变其结构和组分，可以进一步改善其性能。
高分子的研究不仅对于新材料的开发有重要意义，同时也可以为解决全球性问题，如能源危机和环境污染等，提供新的解决方案。
功能高分子材料复习题答案
1功能高分子材料的特点：?①产量小，产值高，制造工艺复杂?②有与常规聚合物明显不同的物理化学性能，并具有某些特殊功能?③既可以单独使用，也可与其它材料复合制成构建，实现结构/功能一体化?一次功能：向材料输入的信息能量与从材料输出的信息能量属于同一种形式，即材料仅起能量和信息传递作用时，称这种功能为一次功能?二次功能：材料输入和输出的能量具有不同形式，材料其能量转化作用，这种功能称二次功能2功能材料的分类：①按功能分类：物理功能高分子，化学功能高分子，生物功能和医用高分子，其它功能高分子?②按性质和功能分类：反应型高分子材料，光敏型高分子材料，电活性高分子材料，膜型高分子材料，吸附性高分子材料，高性能工程材料，医用高分子材料，其他功能高分子材料?3制备：化学法：?①功能型小分子高分子化②已有通用高分子材料功能化?????????物理法：①聚合物包埋法?②已有通用高分子材料的功能化的物理方法：小分子高分子共混等??③功能高分子在读功能化的物理方法?表征途径：红外，X射线衍射，透射电镜，扫描电镜第二章1离子交换树脂功能：离子交换功能，催化功能，吸附功能，脱水功能，脱色功能应用：水处理，环境保护，海洋资源利用，冶金工业，原子能工业，食品工业，化学合成2絮凝剂特点：用量少，ph适用范围广，受盐类及环境影响较小，污泥量少，处理高效，应用广，天然絮凝剂基本元素，易老化降解，不造成二次污染作用原理：①带电絮凝剂可与带反电荷的微粒使电荷中和，降低双电层厚度使碰撞增加②一个分散微粒可以同时吸附两个以上的高分子链，在高分子链间起吸附架桥作用，由高分子链包覆使微粒变大，加速沉降③一个高分子链也可同时吸附两个以上微粒，高分子乐意在多出与微粒结合一同下降影响因素：①分子链结构的影响②悬浮体系的性质：固体微粒种类、粒径、电量、含量，介质ph值，温度③使用方法影响3高吸水性树脂吸水机理：因为其具有天然或合成的高分子电解质三维交联结构，首先由于树脂中亲水基团与水形成氢键，产生相互作用，水进入树脂而使其溶胀，但交联构成的三维结构又阻止树脂的溶解，此后，吸水后高分子中电解质形成离子相互排斥而导致分子扩展，同时产生的由外向内的浓度差又使得更多的水进入树脂，是树脂的三维结构扩展，但是交联结构又阻止其扩展继续，最后扩展和阻止扩展力达到平衡，水不再进入树脂内，热吸附的水也被保持在书之内构成了含有大量水的凝胶状物质。
功能高分子试卷
一、高分子化学试剂和高分子催化剂有哪些优点？高分子试剂与高分子催化剂的优越性（1）简化操作，后处理较简单：在反应完成后可方便地借助固-液分离方法将高分子试剂或高分子催化剂与反应体系中其他组分相互分离。
（2）易回收、再生和重复使用:可降低成本和减少环境污染。
（3）可以提高试剂的稳定性和安全性:（4）可应用于组合化学合成，实现化学反应的自动化:（5）化学反应的选择性更高:利用高分子载体的空间立体效应，可实现立体选择合成及分离。
(6) 可以提供在均相反应条件下难以达到的反应环境；高分子化学试剂：参与化学反应并消耗掉自身将低分子的底物、试剂负载到不可溶的高分子上进行有机化学反应与常规的有机合成方法相比具有相当的优越性高分子催化剂：活化能低，引发速率快，即活性大，可以在室温或更低的温度下引发聚合；引发效率相对较低。
（反应前后不发生化学变化）高分子负载催化剂由于其特殊的大分子结构，表现出小分子催化剂无法比拟的特点。
以催化功能为主、协同功能作用为辅同时进行的一个催化过程。
二、功能高分子材料的制备策略有哪些？试举例说明。
1、功能小分子材料的高分子化有两种途径：（1）功能型可聚合单体的聚合法：首先合成可聚合的功能型单体, 然后进行均聚或共聚反应生成功能聚合物。
（2）聚合物包埋法2、已有高分子材料的功能化，化学改性主要是利用接枝反应在聚合物骨架上引入活性功能基, 从而改变聚合物的物理化学性质, 赋予其新的功能。
（1）聚合物功能化的化学改性法（2）聚合物功能化的物理共混法3、多功能材料的复合以及已有功能高分子材料的功能扩展。
将两种以上功能高分子材料的复合, 在功能高分子材料中引入第二种功能基和扩展已有功能高分子材料功能的过程, 叫功能高分子材料的多功能复合与功能扩展。
（1）功能高分子材料的多功能复合。
如：单向导电聚合物的制备: 带有可逆氧化还原基团的导电聚合物, 其导电方式没有方向性。
如果将带有不同氧化还原电位的两种聚合物复合在一起, 放在两电极之间, 即呈现出单向导电性。
功能高分子重点总结(精)
第一章功能高分子材料总论1.常规高分子材料：合成纤维、合成橡胶、塑料、涂料、高分子胶黏剂。
2.特性：分子量巨大，分子内缺少活性官能团，因此通常表现为难以形成完整晶体，难溶于常规溶剂，没有明显熔点，不导电，呈化学惰性。
3.功能高分子是带有特殊物理化学性质和功能的高分子。
4.功能高分子材料：指那些既具有普通高分子特性，同时又表现出特殊物理化学性质的高分子材料。
5.功能高分子材料科学：以功能高分子材料为研究对象，研究其结构组成、构效关系、制备方法以及开发应用的科学。
6.高分子有七种类型（按性质和功能分）：反应型高分子材料、光敏型高分子材料、电活性高分子材料、膜型高分子材料、吸附型高分子材料、高性能工程材料、高分子智能材料。
至少列举五个7.功能高分子材料的结构层次：1）构成材料分子的元素组成2）材料分子中的官能团结构3）聚合物的链段结构4）高分子的微观构象结构5）材料的超分子结构和聚集态6）材料的宏观结构。
作用？8.官能团的性质与聚合物功能之间的关系：1）功能高分子材料的性质主要取决于所含的官能团2）功能高分子材料的性质取决于聚合物骨架与官能团协同作用3）官能团与聚合物骨架不能区分4）官能团在功能高分子材料中仅起辅助作用9.功能高分子材料的构效关系：1）官能团的性质与聚合物功能之间的关系2）功能高分子材料中聚合物骨架的作用3）聚合物骨架的种类和形态的影响10.功能型小分子材料的高分子化策略：1）通过功能型可聚合单体的聚合法（化学方法）。
首先通过引入可聚合基团合成功能型小分子单体，然后进行均聚或共聚反应生成功能聚合物。
2）聚合包埋法（物理方法）。
利用生成高分子的束缚作用将功能型小分子包埋固定来制备功能高分子。
11.高分子化：利用某些特定物理或化学方法赋予功能型小分子化合物某些高分子特性的过程，使制备得到的功能材料同时具有聚合物和小分子的共同性质。
12.普通高分子材料的功能化策略：1）高分子材料的化学改性功能化方法2）聚合物功能化的物理方法。
功能高分子材料知识点
第一章1、什么是功能高分子材料？与普通高分子材料的区别、什么是功能高分子材料？与普通高分子材料的区别? 功能高分子材料是指那些具有独特物理特性（如光，电，磁灯）或化学特性（如反应，催化等）或生物特性（治疗，相容，生物降解等）的新型高分子材料。
区别：区别：常规高分子材料由于其分子量巨大，分子内缺少活性官能团，通常表现为难以形成完整晶体，难溶于常规溶剂，没有明显熔点，不导电，并呈现化学惰性等共同特性。
功能高分子材料带有特殊物理化学性质和功能，其性能和特征都大大超出了常规高分子。
第二章1、高分子试剂与普通试剂相比的优缺点。
、高分子试剂与普通试剂相比的优缺点。
优点：a) 简化操作过程。
b) 有利于贵重试剂和催化剂的回收和再生。
c) 可提高实际的稳定性和安全性。
d) 所谓的固相合成工艺可以提高化学反应的机械化和自动化程度。
e) 提高化学反应的选择性。
f) 可以提供在均相反应条件下难以达到的反应环境。
缺点：a) 增加实试剂生产的成本。
b) 降低化学反应速度。
2、常用试剂的辨认（种类、判断官能团）、常用试剂的辨认（种类、判断官能团）。
高分子氧化剂（高分子过氧酸）：稳定性好，贮存、运输、使用方便高分子还原剂（高分子锡还原试剂）：稳定性好、无气味、低毒性、还原某些羰基化合物、选择性还原二醛中的一个、定量的将卤代烃中的卤素转变为氢优点：选择性高，可再生。
3、常用的氧化还原试剂，卤代试剂，酰基化试剂分别有哪些、常用的氧化还原试剂，卤代试剂，酰基化试剂分别有哪些？常用的氧化还原试剂：醌型，硫醇型，吡啶型二茂铁型，多核芳香杂环型。
卤代试剂：二卤化磷型，N-卤代酰亚胺型，三价碘型。
酰基化试剂（分别使氨基，羧基和羟基生成酰胺，酸酐和酯类化合物）：高分子活性酯和高分子酸酐。
4、高分子氧化还原试剂——特点：能够在不同情况下表现出不同的反应活性。
——特点、高分子氧化还原试剂——特点：高分子氧化还原试剂具有可逆的氧化还原特性醌型硫醇型吡啶型二茂铁型多核芳香杂环型第三章1、复合型导电高分子材料的定义、构成，与本征型的区别。
功能高分子材料 期末归纳
1.高分子的相似转变:聚合度基本不变，侧基或端基发生变化的转变2.高分子化学反应中，聚集态结构起什么作用？答：结晶高分子：由于低分子反应物很难扩散进入晶区，因此结晶高分子的化学反应往往只发生在无定形区。
玻璃态的非晶态高分子：由于链段被冻结，不利于低分子物的扩散。
因此高分子化学反应最好在玻璃化温度以上或处于溶胀或溶液状态下进行。
轻度交联的高分子：一般须在用适当溶剂溶胀后才易进行。
3.活性聚合与可控聚合的概念？活性聚合：引发速度远远大于增长速度；并且在特定条件下不存在链终止反应和链转移反应可控聚合：虽存在链转移反应和链终止反应，但宏观上类似于活性聚合的聚合反应1. 离子交换树脂是，指具有（离子交换基团）的高分子化合物。
具有一般聚合物所没有的新功能（离子交换）功能，本质上属于（反应性）聚合物。
2. 吸附树脂是，指具有（吸附功能）功能的一类树脂。
是指一类（多孔性）的、高度（交联）的高分子共聚物，又称为高分子吸附剂。
3. 离子交换树脂，最主要的功能是（离子交换）。
此外，它还具有（吸附）、（催化）、（脱水）等功能。
4. 吸附树脂，则以其（巨大的表面积），而具有优异的（吸附性）为其主要功能。
5. 吸附功能，最主要决定于表面的（极性）和被吸附物质的（极性）。
吸附是范德华力的作用，因此是（可逆）的，可用适当的（溶剂）或适当的（温度）使之解吸。
6. 氧化还原树脂，两性树脂，热再生树脂，螯合树脂？氧化还原树脂：也称电子交换树脂；指带有能与周围活性物质进行电子交换、发生氧化还原反应的一类树脂。
两性树脂：将阴、阳交换基团连接在同一树脂骨架上；遇到溶液中的离子时能起交换作用热再生树脂：也是一种两性树脂，在同一树脂骨架中带有弱酸性和弱碱性离子交换基团；在室温下，能够吸附NaCl等盐类；而在70～80℃下，可以把盐重新脱附下来，从而达到脱盐和再生的目的。
螯合树脂：将络合物以基团的形式连接到高分子链上，从而分离重金属、贵金属1. 分离膜的概念：能以特定形式限制和传递流体物质的分隔两相或两部分的界面。
功能高分子材料复习题
1.功能高分子概述功能高分子材料是指那些具有独特物理特性（如光，电，磁灯）或化学特性（如反应，催化等）或生物特性（治疗，相容，生物降解等）的新型高分子材料主要研究目标和内容：新的制备方法研究，物理化学性能表征，结构与性能的关系研究，应用开发研究。
2.构效关系分析官能团的性质与聚合物功能之间的关系，功能高分子中聚合物骨架的作用，聚合物骨架的种类和形态的影响。
3.什么叫反应型高分子？应用特点？反应型功能高分子材料是指具有化学活性，并且应用在化学反应过程中的功能高分子材料，包括高分子试剂和高分子催化剂。
应用特点：具有不溶性，多孔性，高选择性和化学稳定性，大大改进了化学反应的工艺过程，且可回收再用。
4.常用的氧化还原试剂，卤代试剂，酰基化试剂分别有哪些？常用的氧化还原试剂：醌型，硫醇型，吡啶型二茂铁型，多核芳香杂环型。
卤代试剂：二卤化磷型，N-卤代酰亚胺型，三价碘型。
酰基化试剂（分别使氨基，羧基和羟基生成酰胺，酸酐和酯类化合物）：高分子活性酯和高分子酸酐。
5.高分子酸碱催化剂的制备及应用阳离子交换树脂：苯乙烯与少量二乙烯基苯共聚，可得到交联聚苯乙烯，将交联聚苯乙烯制成微孔状小球，再在苯环上引入磺酸基、羧基、氨基等，可得到各种阳离子交换树脂。
CH=CH 22CH=CH 2+CH-CH 2-CH-CH 2 CH-CH 2 CH-CH 2nCH-CH 2 CH-CH 2 CH-CH 2CH-CH 2 CH-CH 2 CH-CH 2交联苯乙烯P P SO 3H + H 2SO 4(发烟)+ H 2O交联苯乙烯强酸性阳离子交换树脂水处理剂、酸性催化剂阳离子交换树脂还能代替硫酸作催化剂，产率高，污染少，便于分离阴离子交换树脂：在交联苯乙烯分子中的苯环上引入季铵碱基，则得到阴离子交换树脂水处理剂?P P CH 2Cl 交联苯乙烯强碱性阴离子交换树脂HCHO，HCl 2P CH 2N +(CH 3)3Cl -P CH 2N +(CH 3)3OH -33NaOH阴离子交换树脂还能作为碱催化剂离子交换树脂的用途：水处理——重水软化，污水去重金属离子，海水脱盐，无离子水的制备作为酸碱催化剂的用途：酯化反应，醇醛缩合反应，环氧化反应，水解反应，重排反应6.导电的基本概念材料的导电性能通常是指材料在电场作用下传导载流子的能力，导电能力的评价采用电导（用西门S 表示）或者阻抗（在纯电阻情况下用欧姆R 表示）为物理量纲进行表述。
(完整版)功能高分子复习提纲
一、名词解释（5题，共15分）——功能高分子材料：一般指具有传递、转换或贮存物质、能量和信息作用的高分子及其复合材料，或具体地指在原有力学性能的基础上，还具有化学反应活性、光敏性、导电性、催化性、生物相容性、药理性、选择分离性、能量转换性、磁性等功能的高分子及其复合材料。
——功能与性能，性能：材料的功能从本质上来说是指向材料输入某种能量和信息，经过材料的储存、传输或转换等过程，再向外输出的一种特性；材料的性能是指材料对外部作用的表征与抵抗的特性。
材料在具备功能的同时，必须具有一定的性能。
——结构型功能高分子材料，指在大分子链中具有特定的功能基团的高分子材料，它们的功能性是由分子中所含的特定的功能基团来实现的。
——复合型功能高分子材料：指以普通高分子材料为基体或载体，与具有某些特定功能（如导电、磁电）的其他材料以一定的方式复合而成的，它们的功能性是上高分子材料以外的添加组分得到的。
——智能材料：是将普通材料的各种功能与信息系统有机地结合起来的融合型材料，它可以感知外部的刺激（传感功能），通过自我判断和自我结论（处理功能），实现自我指令和自我执行的功能（执行功能）；又称为灵巧材料（机敏材料）。
——离子交换树脂：是一类带有可离子化基团的三维网状交联聚合物。
它具有一般聚合物所没有的新功能——离子交换功能，本质上属于反应性聚合物。
——高吸水性树脂，是由分子链上含有强亲水性基团(如羧基、磺酸基、酰胺基、羟基等)并有一定交联度的功能高分子材料。
——高分子分离膜，是用人工或天然合成的高分子分离膜，可借助于化学位差（浓度差、压力差和电位差）的推动对双组份或多组份的溶质和溶剂进行分离、提纯和选择性透过等。
——导电高分子：是指由具有共轭π键的高分子本身或经过“掺杂”后具有导电性的一类高分子材料。
----结构型导电高分子：----复合型导电高分子：---载流子：——掺杂：这种因添加了电子受体或电子给体而提高电导率的方法称为“掺杂”---光功能高分子材料：也称感光性高分子，指在吸收了光能后，能在分子内或分子间产生化学、物理变化的一类功能高分子材料。
功能高分子材料复习资料
功能高分子材料复习资料 第一章.功能高分子材料总论功能高分子的分类方法：P3高分子材料的结构层次：P4功能高分子的制备方法：P11聚苯乙烯的功能化反应：P14聚氯乙烯的功能化反应：P16聚乙烯醇的功能化反应：P16聚环氧氯丙烷的功能化反应：P17缩合型聚合物的功能化反应：P17设计聚合反应需注意：P21第二章.反应型功能高分子高分子试剂与高分子催化剂的优缺点：P29高分子氧化还原试剂高分子氧化还原试剂特点：P30高分子氧化还原试剂制备方法：P31高分子还原试剂：P33高分子酰基化试剂高分子酰基化试剂：P37高分子载体上的固相合成含义：采用不溶于反应体系的低交联度高分子材料作为载体，将反应试剂通过与高分子上活性基的反应固定于其上。
反应过程中中间产物始终与载体相连，从而使有机合成在固相上进行。
反应完成后再将产物从载体上脱下。
高分子载体上的固相合成优势：分离纯化步骤简化；反应总产率高；合成方法可程序化、自动化进行。
固相合成载体选择的要求：P40固相合成连接结构的要求：P41高分子催化剂高分子酸碱催化剂结构：属于离子交换树脂，是具有网状结构的复杂的有机高分子聚合物。
网状结构的骨架部分一段很稳定，不溶于酸、碱和一般溶剂。
在网状结构的骨架上有许多可被交换的活性基团。
根据活性基团的不同、离子交换树脂可分为阳离子交换树脂（高分子酸催化剂）和阴离子交换树脂（高分子碱催化剂）两大类。
高分子酸碱催化剂的特点网状结构难溶（水、酸、碱、有机溶剂）稳定（热、机械、化学）含活性基团（-SO3H、-COOH、-NOH）提供-H或者-OH基团催化反应。
高分子催化剂的使用方法：传统混合搅拌反应床填有催化剂的反应柱阳离子交换树脂（高分子酸催化剂）分类具有酸性基团，化学性质很稳定，具有耐强酸、强碱、氧化剂和还原剂的性质，因此应用非常广泛。
根据活性基团离解出H+能力的大小不同，分为强酸性和弱酸性两种。
强酸性阳离子交换树脂，常用R-SO3H表示(R表示树脂的骨架) 弱酸性阳离子交换树脂，分别用R-COOH和R-OH表示。
功能高分子考题
思考题第一章1．什么是功能高分子或功能高分子材料？功能高分子的特点有哪些？功能高分子材料：与常规聚合物相比具有明显不同的物理化学性质，并具有某些特殊功能的聚合物大分子（主要指全人工和半人工合成的聚合物）。
特点：2．试述功能高分子、特种高分子、精细高分子之间的区别和联系。
3．功能高分子材料应具有哪些功能？4．按照功能划分功能高分子材料可以分哪些类别？医药用高分子，分离用高分子，高分子化学反应试剂，高分子染料等5．按照性质和功能划分，功能高分子材料可以分为哪些类型？反应型高分子材料，光敏型高分子材料，电活性高分子材料，膜型高分子材料，吸附型高分子材料，高性能工程材料，高分子智能材料。
6．功能高分子材料的主要结构层次有哪些？a构成材料分子的元素组成b材料分子中的官能团结构c聚合物的链段结构d高分子的微观构象结构e材料的超分子结构和聚集态f材料的宏观结构7．在功能高分子中官能团所起的作用有哪些？a官能团对材料性质起决定作用b官能团与骨架的协同作用决定材料的性质c官能团与聚合物骨架不能区分d官能团在材料中仅起辅助作用8．在功能高分子中常见高分子效应有哪几种？溶解度下降效应；高分子骨架的机械支持作用；高分子骨架的模板效应；高分子骨架的稳定作用；其他效应：不可吸附性；液晶中分子链直接参与液晶态的形成，稳定和支撑；高分子燃料中可利用其固定作用降低其有害性，还能减少染料的迁移性，提高着色牢度9．举一例说明从已知结构和功能的化合物设计功能的高分子。
10．化学方法制备功能高分子时制备功能可聚合单体应该注意什么？可聚合基团的选择要根据在高分子化过程中使用的聚会方法，功能性小分子的结构特点、生成功能聚合物的使用条件和所需要的性能要求等多种因素综合考虑。
需考虑可聚合基团与功能化基团之间不要相互干扰，必要时对敏感基团加以保护。
11．对通用高分子材料的功能化可以采用哪些途径来实现？a化学功能化：利用接枝反应在主链上引入活性功能基，从而改变聚合物的物理化学性质，赋予其新的功能。
功能高分子材料复习题
《功能高分子材料》复习题一、功能高分子材料按其功能性可以分为几类？功能高分子可从以下几个方面分类：1.力学功能材料：1)强化功能材料，如超高强材料、高结晶材料等；2)弹性功能材料，如热塑性弹性体等。
2.化学功能材料：1)分离功能材料，如分离膜、离子交换树脂、高分子络合物等；2)反应功能材料，如高分子催化剂、高分子试剂；3)生物功能材料，如固定化酶、生物反应器等。
3.物理化学功能材料：1)耐高温高分子，高分子液晶等；2)电学功能材料，如导电性高分子、超导高分子，感电子性高分子等；3)光学功能材料，如感光高分子、导光性高分子，光敏性高分子等；4)能量转换功能材料，如压电性高分子、热电性高分子等。
4.生物化学功能材料：1)人工脏器用材料，如人工肾、人工心肺等；2)高分子药物，如药物活性高分子、缓释性高分子药物、高分子农药等；3)生物分解材料，如可降解性高分子材料等。
二、说明离子交换树脂的类型及作用机理？试述离子交换树脂的主要用途。
1.阳离子交换树脂。
机理：解离出阳离子、并与外来阳离子进行交换；R-SO3H+M+——R-SO3M+H+2.阴离子交换树脂。
机理：解离出阴离子、并与外来阴离子进行交换。
RN+H3OH-+X-——RN+H3X-+OH-3.应用：1）水处理：包括水质的软化、水的脱盐和高纯水的制备。
2）冶金工业：分离、提纯和回收铀、钍等超铀元素、稀土金属、重金属、轻金属、贵金属和过渡金属。
3）原子能工业：包括核燃料的分离、提纯、精制、回收等，还是原子能工业废水去除放射性污染处理的主要方法。
4）海洋资源利用：从海洋生物（例如海带）中提取碘、溴、镁等重要化工原料，用以海水制取淡水。
5）食品工业：制糖、酿酒、烟草、乳品、饮料、调味品等食品加工中都有广泛地应用。
6）医药工业：例如在药物生产中用于药剂的脱盐、吸附分离、中和及中草药有效成分的提取等。
7）化学工业：在化学实验、化工生产上是重要的单元操作，普遍用于多种无机、有机化合物的分离、提纯、浓缩和回收等。
功能高分子智慧树知到期末考试章节课后题库2024年衢州学院
功能高分子智慧树知到期末考试答案章节题库2024年衢州学院1.高分子材料在自然环境中很难分解，大量的废弃物成为了环境污染的重要原因，解决方法包括（）答案:发展可环境降解的材料###发展可循环利用的材料2.膜分离技术的优点有（）答案:膜分离装置简单、操作容易、制造方便###在分离过程中几乎没有相变，能源消耗小，是一种低能耗、低成本的分离技术###膜过程通常在温和的条件下进行3.淀粉作为生物降解塑料的优点有（）答案:采取适当的工艺使淀粉热塑性化后制造的各种塑料制品具有一定的机械性能###淀粉在各种环境中都具备完全生物降解能力###塑料中的淀粉分子降解或灰化后，形成二氧化碳和水，不对土壤或空气产生毒害###淀粉是一种绿色的可再生资源，是一种最为经济的生物降解材料4.制备功能高分子材料的方法有以下哪些途径？（）答案:已有通用高分子材料的功能化###将功能性小分子高分子化###已有功能高分子材料的功能扩展###多功能材料的复合5.以下哪些是膜的制备方法（）答案:拉伸法###烧结法###相转化法###径迹蚀刻法6.吸附树脂与被吸附物质间的作用包括（）答案:氢键###偶极-偶极相互作用###范德华力7.功能性小分子的高分子化制备功能高分子材料有下列哪些优点？（）答案:产物的稳定性较好###生成的功能高分子功能基分布均匀###聚合物结构可以通过聚合机理预先设计8.功能是指向材料输入某种能量和信息，经过材料的贮存、传输或转换等过程，再向外输出的一种特性。
以下哪些是属于材料的功能？（）答案:导电性###化学反应活性###光敏性###生物相容性9.功能高分子材料的研究内容包括（）答案:功能高分子材料的应用，各种功能及性能的表征及研究方法###功能高分子的分子结构、二次结构及高次结构的设计，以及这些层次的结构与聚合物的功能与性能之间的关系###功能高分子材料的合成原理与制备方法，多种功能结构的复合及加工工艺10.为提高吸附树脂的比表面积，从而提高吸附容量，需控制指标，包括（）答案:孔径分布###孔隙率的控制###孔的形成及孔径大小11.以下哪些原料可用来制备高吸水树脂（）答案:纤维素###蛋白质###淀粉12.以下属于智能材料的是（）答案:智能高分子凝胶###形状记忆高分子材料13.高分子的降解途径有以下哪些（）答案:在机械力作用下发生机械降解###在化学试剂作用下发生化学降解###在光、生物作用下发生光降解、生物降解###在热的作用下发生热降解14.高分子基体的选择应依据哪些原则（）答案:材料性质和来源###价格###根据使用要求、制备工艺15.维持智能凝胶体系的基本作用力有哪些（）答案:离子间静电作用###氢键、范德华力###疏水相互作用16.高分子试剂及催化剂的应用特点包括（）答案:可以提高试剂的稳定性和安全性###有利于贵重试剂和催化剂的回收和再生###可以提高化学反应的选择性###简化操作过程17.通过加热而呈现液晶态的物质称为（）答案:热致液晶18.对高分子试剂所用聚合物的要求（）答案:固相反应中不发生副反应；能通过简单、经济和转化率高的反应进行再生，重复使用###有一定的刚性和柔性，机械稳定性好，不易破损###容易功能基化，有较高的功能基化度，功能基分布较均匀，功能基容易为反应试剂所接近###不溶于普通的有机溶剂，但要能够溶胀19.随着颗粒尺寸变小所引起的宏观物理性质的变化，称为纳米材料的（）。
功能高分子材料复习提要
功能高分子材料复习提要〔答案仅供参考〕一．名词解释：1．功能高分子材料：指与常规聚合物相比，除了具有一定的力学性能之外，还具有特定功能(如导电性、光敏性、催化性、化学活性和生物活性等)的高分子材料。
2．功能高分子材料化学：以功能高分子材料为研究对象，研究它们的构造和组成、物理化学性质、制备方法及其应用的科学，就称为功能高分子材料化学。
3．构造型功能高分子材料：是指在大分子链中具有特定功能基团的高分子材料，这种材料所表现的特定功能是由于高分子本身的构造因素决定的。
4．复合型功能高分子材料：是指以普通高分子材料为基体或载体，与具有某些特定功能(如导电、导磁等)的其它材料进展复合而制得的功能材料。
5．渗透系数：是指在单位时间、单位膜面积通过的被测物与单位膜厚度所施加的驱动力的比值。
6．高分子骨架的邻位效应：在功能高分子材料中，高分子骨架上邻近功能基团的一些构造和基团对功能基的性能具有明显的影响力，这种作用称为高分子的邻位效应。
7．高分子骨架的模板效应：模板效应是指利用高分子骨架的空间构造，包括构型和构象，在其周围建立起特殊的局部空间环境，在有机合成和其他应用场合提供一个类似于工业上浇铸过程中使用的模板的作用。
8．聚合物的半透性：指聚合物对某些气体或液体有一定透过性，而对另外一些物质没有透过性，或者透过性很小。
9．一次功能：指向材料输入的能量和从材料输出的能量同种形式时，即材料仅起能量传送作用时的这种功能称为一次功能。
10．二次功能：指向材料输入的能量和输出的能量不同形式时，即材料起能量转换作用时的这种功能称为二次功能。
11．功能高分子材料的多功能复合：将两种以上的功能高分子材料以某种方式结合，形成的新的功能材料具有任何单一功能高分子均不具备的性能，这一结合过程被称为功能高分子材料的多功能复合过程。
12．阳离子交换树脂：带有酸性基团(即可解离的反离子是H+或金属阳离子)，能与阳离子进展交换反响的称作阳离子交换树脂。
功能高分子考试试卷
一 填空题
1 从工程应用上讲，高分子材料可分为 结构高分子材料 功能高分子材料 从定义上又可将功能分为 一次功能 二次功能
2 功能高分子材料的制备方法 将功能性小分子高分子化 在高分子中引入功能基团 另外可通过 普通的聚合物与功能材料 制备 复合 类型 功能高分子材料
3 按吸附树脂的 化学结构，吸附树脂有 非极性 中极性 强极性吸附树脂
4 膜的制备方法 烧结法 拉伸法 径迹蚀刻法 相转化法
5 光降解的三种形式 无氧光降解过程 有氧参与的光降解过程 有光敏剂参与的光降解过程
6 纳米材料的纳米效应 小尺寸效应 表面效应 宏观量子效应 ，对性能的影响
7 纳米材料的制备方法 ，特点
二 简答题
1 说明制备高分子材料的途径，有什么优缺点
2 不用聚合反应，如何由功能小分子制备功能高分子
3用良溶剂和不良溶剂，哪一种致孔剂所得的树脂孔径大，为什么
4 如何提高离子交换树脂的交联度
5 什么是致密膜？什么是多孔膜？它们各自的用途
6 光降解机理？如何提高降解能力？
7 纳米复合材料除增强曾塑外，还有什么功能
B卷
1 功能高分子的特点，什么是材料的一次和二次功能
2 为什么对高分子进行改进？如对聚苯乙烯可采用什么方法进行改进？
3 影响高吸水性树脂吸水能力的因素
4 提高离子交换树脂交联度对性能的影响
5分离膜的分离机理，简述不同结构膜的分离机理6
7如何制备无机/聚合纳米复合材料。
《功能高分子重点》
高分子絮凝剂
▪ 高分子絮凝剂的类别和结构 ▪ 一般可按化学组成、产品形态或其它方式分
类。根据分子的总电荷、絮凝剂通常可分为3 类；阴离子、阳离子及非离子絮凝剂。
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▪ 1．阴离子絮凝剂。大多数阴离子絮凝剂是 以聚丙烯酰胺结构为基础的。分子链中酰 胺基部份水解为羧基，所以带有负电荷， 但电荷密度一般较低。由于分子链带有负 电荷，使大分子在水溶液中更好地伸展， 从而增强了对悬浮粒子的捕集和架桥作用。
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存在问题和今后研究方向
活性问题
大量的研究已证明，无论聚合物试剂或聚合物
催化剂，它们的活性都低于其相应的低分子试剂
和催化剂．造成这种情况的原因是多方面的，但
功能基的微观环境的影响是一个重要因素．此外
在合成功能聚合物时，异种结构的形成，干扰基
团的引入，聚合物裁体表面存在杂质，以及反应
物进出功能聚合物孔道的扩散限制，都会影响它
们的活性．研究还发现，聚合物裁体化反应常常
达不到理论产率，这可能由于位阻效应和扩散限
制所致．因此，今后在研制和筛选高活性的聚合
物试剂和催化剂的同时，必须进一步探明功能基
反应的微观机理．
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工业应用问题 迄今在已报道的大量的聚合物试剂和催化剂
中，已经纳入工业规模使用的为数还不多．究 其原因主要是这一类功能聚合物生产成本较高， 而机械强度及化学稳定性还不理想．因 此，近年来已有一些研究从改变单体原料和改 革合成工艺入手，研制和筛选性能更好、价格 较低的新型聚合物试剂和催化剂．看来，这仍 然是今后一个十分重要的课题．具有高活性和 一定机械强度的大网孔树脂的出现，必将有助 于这个问题的解决．
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2、影响高分子化学反应的主要因素
功能高分子复习资料
功能高分子—上篇—李晓东篇第一章功能高分子材料总论I 功能高分子材料概述★什么是功能高分子材料？高分子主链上或支链上加上一种或几种具有某些特殊性质的基团，使它能在光、电、磁、阻燃和耐高温等性能方面有特殊的性质，对物质的能量和信息具有传输、转化或贮存的作用。
★功能高分子材料如何分类？①按照性质和功能分为：反应型高分子、光敏高分子、电活性高分子、膜型高分子功能、吸附性高分子、高性能工程材料、高分子智能材料；②按照用途分为：医用高分子、分离用高分子、高分子化学反应试剂、高分子染料。
II功能高分子材料的结构与性能的关系★功能高分子的结构层次如何划分？元素组成、官能团结构、链段结构、微观构象结构、超分子结构和聚集态、宏观结构。
（由微观到宏观）★功能高分子材料的构效关系指什么？结构的变化产生性能变化之间的关系★官能团的性质与聚合物功能之间有什么关系？I.功能高分子的性质主要取决于所含的官能团；II.功能高分子的性质取决于聚合物骨架与官能团的协同作用；III.官能团与聚合物不可区分；IV.官能团在功能高分子中起辅助作用。
（骨架作用越来越大）★聚合物骨架有何作用？I.溶解度下降效应；II.机械支撑作用；III.模板效应；IV.稳定作用；V.其他作用。
★简述聚合物骨架的种类和形态。
主要有线性聚合物、分支聚合物、交联聚合物：I.以聚乙烯、聚苯乙烯、聚苯醚等为代表的饱和碳链型聚合物；II.以聚酯、聚酰胺骨架为代表的聚合物；III.以多糖和肽链为代表的大分子；IV.以聚吡咯、聚乙炔、聚苯等为主链带有线性共轭结构的聚合物；V.以聚芳香内酰胺为主链的梯形聚合物。
★简述高分子材料与功能相关的性质。
①聚合物的溶胀和溶解性质(溶剂分为两性溶剂、溶胀剂和非溶剂。
其交联度和溶胀度成反比主要是因为交联度越大，网隙率越小，溶剂越难渗入)②聚合物的多孔性；③聚合物的渗透性；④功能高分子的稳定性（机械稳定性和化学稳定性）。
III功能高分子材料的制备策略★简述功能高分子材料的制备的常用方法。
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一概念1. 质子交换膜燃料电池(protonexchangemembranefuelcell，)是一种燃料电池，在原理上相当于水电解的“逆”装置。
其单电池由阳极、阴极和质子交换膜组成，阳极为氢燃料发生氧化的场所，阴极为氧化剂还原的场所，两极都含有加速电极电化学反应的催化剂，质子交换膜作为电解质2.超支化聚合物,由枝化基元组成的高度枝化但结构不规整的聚合物3. 光催化剂就是在光子的激发下能够起到催化作用的化学物质的统称4. 生物质能（biomass energy），就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，即以生物质为载体的能量。
它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，可转化为常规的固态、液态和气态燃料，取之不尽、用之不竭，是一种可再生能源，同时也是唯一一种可再生的碳源。
5. 导电高分子是指具有共轭π键的高分子经化学或电化学掺杂使其由绝缘体转变成为导体的一类高分子材料6.光敏性高分子是指在光的作用下能够发生交联，分解或官能团变化的等光化学反应从而引起材料的物理性质和化学性质变化的高分子材料7.所谓自组装（self-assembly），是指基本结构单元(分子，纳米材料，微米或更大尺度的物质）自发形成有序结构的一种技术8.寡肽（Oligo-peptide），是由2-9 个氨基酸组合而成的蛋白质前体，或是由蛋白质降解到2-9 个氨基酸组成的蛋白质降解物，也可称小肽、短肽等。
9.功能高分子是指具有某些特定功能的高分子材料。
它们之所以具有特定的功能，是由于在其大分子链中结合了特定的功能基团，或大分子与具有特定功能的其他材料进行了复合，或者二者兼而有之10.氯醇橡胶是一种耐油、耐热而透气性很低的特种橡胶。
11.石墨烯（Graphene）是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一个碳原子厚度的二维材料12.纳滤膜：孔径在1nm以上，一般1-2nm。
是允许溶剂分子或某些低分子量溶质或低价离子透过的一种功能性的半透膜13.特种高分子材料智能高分子是指具备感知、自诊断、自适应、自修复等功能的高分子。
14.凝胶型离子交换膜，具有均相集合物凝胶结构无毛细孔结构的离子交换膜。
15.大孔型离子交换膜，内部有大量永久性的微孔的非均相的离子交换膜16.液膜是悬浮在液体中很薄的一层乳液微粒。
它能把两个组成不同而又互溶的溶液隔开，并通过渗透现象起到分离的作用17.超滤膜是一种孔径规格一致，额定孔径范围为0.001-0.02微米的微孔过滤膜。
在膜的一侧施以适当压力，就能筛出小于孔径的溶质分子，以分离分子量大于500道尔顿(原子质量单位)、粒径大于10纳米的颗粒。
18. 吸附树脂是以吸附为特点，具有多孔立体结构的树脂吸附剂19.液晶高分子，在一定条件下能以液晶形态存在的高分子。
与其他高分子相比，具有液晶相所特有的分子取向序和位置序；与小分子液晶相比，又有高分子量和高分子的特性。
主要特征是其聚集状态在一定程度上既类似于晶体，分子呈有序排列；又类似于液体，有一定的流动性20.电致发光高分子是指高分子收到外界电场能转换为光能的物质21.高分子电解质是指在高分子链上带有可离子化基团的物质二简答1（1）离子交换树脂是带有官能团(有交换离子的活性基团)、具有网状结构、不溶性的高分子化合物。
吸附树脂是以吸附为特点，具有多孔立体结构的树脂吸附剂与离子交换树脂的不同点：吸附树脂是靠分子间的微孔来起吸附作用。
与离子交换树脂相比较，吸附树脂的组成中不存在功能基及功能基的反离子，它类似于不含功能基及功能基反离子的大孔树脂，在制造时往往投入更多的交联剂和更严格地选用致孔剂，以合成具有更大比表而积的不同孔径、不同孔容和不同比表面积的吸附树脂。
相同点：都必须有是交联结构（3）高分子形成交联结构后，性能发生明显变化。
由于网状结构是通过分子间由化学键连接起来的，所以分子量实际是无限大的，具有不溶不熔的特点。
同时，交联也能改善高分子的很多性能，如耐热或耐高温性能，耐溶剂耐酸碱性能，耐应力开裂性能，抗蠕变性能，制品的尺寸稳定性等。
半结晶的高分子材料经交联后具有形状记忆效应，可制成新型功能材料—热收缩材料。
某些辐射裂解高分子或热裂解高分子，交联后能提高它们的耐辐射和耐热性能。
交联度并不是越大越好，各有优势，交联度高的树脂聚合得比较紧密，坚牢而耐用，密度较高，内部空隙较少，对离子的选择性较强;而交联度低的树脂孔隙较大，脱色能力较强，反应速度较快，但在工作时的膨胀性较大，机械强度稍低，比较脆而易碎。
根据需要来合成不同交联度的树脂。
（4）大孔型离子交换树脂：是外观不透明，表面粗糙，为非均相凝胶结构的离子交换树脂。
大孔型离子交换树脂与普通的凝胶型离子交换树脂的区别：①大孔型离子交换树脂：外观不透明，表面粗糙，为非均相凝胶结构。
凝胶型离子交换树脂：外观透明，表面光滑。
具有均相高分子凝胶结构。
②大孔型离子交换树脂：在树脂内部存在大量的毛细孔。
无论树脂处于干态或湿态、收缩或溶胀时，这种毛细孔都不会消失。
因此可在非水体系中起离子交换和吸附作用。
凝胶型离子交换树脂：球粒内部没有大的毛细孔。
有在干态和非水系统中不能使用的缺点。
③大孔型离子交换树脂：孔径一般为几纳米至几百纳米，比表面积可达几百或几千m2/g，因此其吸附功能十分显著。
凝胶型离子交换树脂：在水中会溶胀成凝胶状，并呈现大分子链的间隙孔。
④大孔型离子交换树脂：吸附能力远远大于凝胶型树脂。
不仅可以从极性溶剂中吸附弱极性或非极性的物质，而且可以从非极性溶剂中吸附弱极性的物质，也可对气体进行选择吸附。
⑤大孔型离子交换树脂：不存在外疏内密的结构，从而克服了中毒现象。
凝胶型离子交换树脂使用中会产生“中毒”现象。
（5）关键是在母体中加入致孔剂，再除去致孔剂形成大孔结构（10）离子交换树脂的合成方法：①加成共聚，离子交换树脂或其前体是通过含烯基单体和含双烯基或多烯基的交联剂通过自由基共聚合而成②缩合共聚：离子交换树脂或其前体是通过单体逐步缩合聚合而成，同时富产简单的小分子如水等。
吸附树脂的制备方法：悬浮聚合法，后交联法聚苯乙烯分子中的苯环比较活泼，可以进行一系列的芳香取代反应，如磺化、氯甲基化、卤化、硝化、锂化、烷基化、羧基化、氨基化等等。
聚苯乙烯会是常用的骨架还是因为其价廉、应用广泛、易于加工制备，性能优越。
（15）离子型交换树脂的应用：①水处理②冶金工业③环境保护④原子能工业⑤海洋资源利用⑥化学工业⑦食品工业，⑧医药卫生吸附树脂的应用2（1）1..什么是分离膜？它与传统的分离技术有什么本质的区别？答：分离膜是指能以特定形式限制和传递流体物质的分隔两相或两部分的界面。
膜的形式可以是固态的，也可以是液态的。
被膜分割的流体物质可以是液态的，也可以是气态的。
它与传统过滤的不同在于，膜可以在分子范围内进行分离，并且这过程是一种物理过程，不需发生相的变化和添加助剂。
3.制备分离膜的高分子材料应具备哪些特征？答：4.简述常用的制备膜的方法？答：6.微孔膜的特点是什么？其分离物质的推动力是什么？使用中有何要求？答：1）膜类型特点：均匀的多孔薄膜，厚度在90～150μm左右，过滤粒径在0.025 ～ 10μm之间（也有称10nm ～10μm）,孔隙率70%～80%，107～108个小孔/cm2滤膜。
2）推动力：压力差（静压差），为0.01～0.2MPa3）微滤膜本身性脆、易碎，机械强度差，实际使用时必须衬贴在多孔支撑体上，如烧结的不锈钢、烧结镍等；尼龙布、丝绸（需以密孔筛板支撑）。
7.超滤膜有什么特点？它的分离范围如何？其分离物质的推动力是什么？15.目前分离膜在哪些领域得到应用？其发展前景如何?列举你周围膜分离技术成功应用的例子。
答：广泛应用于海水淡化、食品浓缩、废水处理、富氧空气制备、医用超纯水制造、人工肾及人工肺装置、药物的缓释等方面。
各种高分子分离膜广泛用于核燃料及金属提炼，气体及烃类分离，海水及苦咸水淡化，纯水及超纯水制备，环境保护和污水处理等。
目前膜分离技术在很多方面应用得比较成熟，对产品质量要求不断提高、生产成本要求不断降低的今天，高分子膜材料在很多方面还不成熟，还有待进步深入的研究。
膜分离技术的广泛成熟应用在许多方面离产业化要求还有段距离，随着新型膜材料的不断开发、高效新颖的强化膜过程分离技术研究的不断深入，膜分离技术应将得到更加广泛的应用。
3质子交换膜燃料电池是以质子交换膜作为电解质的燃料电池，在原理上相当于水电解的“逆”装置。
其单电池由阳极、阴极和质子交换膜组成，阳极为氢燃料发生氧化的场所，阴极为氧化剂还原的场所，两极都含有加速电极电化学反应的催化剂，质子交换膜燃料电池具有如下优点：其发电过程不涉及氢氧燃烧，因而不受卡诺循环的限制，能量转换率高；发电时不产生污染，发电单元模块化，可靠性高，组装和维修都很方便，工作时也没有噪音。
所以，质子交换膜燃料电池电源是一种清洁、高效的绿色环保电源。
质子交换类膜仍存在下述缺点：(1)制作困难、成本高全氟物质的合成和磺化都非常困难(2)对温度和含水量要求高(3)某些碳氢化合物，如甲醇等，渗透率较高，不适合用作直接甲醇燃料电池(DMFC)的质子交换膜。
PEMFC大多采用Nafion质子交换等全氟磺酸膜阴离子交换膜燃料电池是以阴离子交换膜为电解质的燃料电池，具有传递OH-的功能。
原理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。
②入阳极的OH- 与阳极的甲醇反应，生成CO2、H2O和子。
阴离子交换膜具有如下的优点：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，最大问题在于高温强碱性使用条件下膜的稳定性问题相关膜材料：聚合物电解质膜，熔融碳酸盐燃料电池隔膜，燃料电池用质子交换膜复合膜，燃料电池用自增湿复合质子交换膜，燃料电池用有机硅掺杂的质子交换膜，低温直接甲醇燃料电池用聚苯乙烯磺酸膜，高温直接甲醇燃料电池用复合型质子交换膜。
4（2）一类是结构型（本征型）导电高分子，另一类是复合型导电高分子，结构型导电高分子本身具有“固有”的导电性，由聚合物结构提供导电载流子（包括电子、离子或空穴）。
复合型导电高分子是在本身不具备导电性的高分子材料中掺混入大量导电物质，如炭黑、金属粉、箔等，通过分散复合、层积复合、表面复合等方法构成的复合材料从而导电（3）因添加了电子受体或电子给体而提高电导率的方法称为高分子“掺杂”。
共轭聚合物的掺杂与无机半导体掺杂不同，其掺杂浓度可以很高，最高可达每个链节0.1个掺杂剂分子。
掺杂剂类型:(1) 电子受体，卤素路易氏酸质子酸过渡金属卤化物过渡金属化合物有机化合物（2) 电子给体碱金属电化学掺杂剂（4）共轭聚合物是指分子主链中碳—碳单键和双键交替排列的聚合物，典型代表是聚乙炔：－CH = CH－由于分子中双键的π电子的非定域性，这类聚合物大都表现出一定的导电性。