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交聯聚苯并咪唑製備與性質探討及陰離子交換 膜燃料電池之應用

為了解決s-hybrid原理的問題，作者黃詩雯 這樣論述：

本研究以m-PBI 及2,2'-dimethylpoly(oxyphenylene benzimidazole) (Me-OPBI)為高分子主鏈，並於側鏈導入四級胺基團與末端炔官能基，以進料比、溫度與時間調控陰離子交換膜之離子交換容量與交聯比例，接著利用疊氮-炔環加成反應，將末端炔與1, 3-二疊氮丙烷進行交聯，並探討不同接枝率、交聯程度、交聯時間對於薄膜性質之影響，以及硫醇-烯加成反應與疊氮-炔環加成反應進行交聯後性質之比較。以m-PBI 為主鏈之聚苯并咪唑起初在接枝過程遇溶解度不佳之問題，IEC 若低於2.85 mmol/g 即無法溶於有機溶劑中，將乙基導入結構中可有效改善溶解度，且可調

IEC 範圍可擴大從0.76 至2.65 mmol/g。交聯後之薄膜吸水率介於10-45%，溶脹率為0.3-17%，結果顯示交聯可使尺寸穩定性更佳且有效抑止吸水率，於乾溼膜狀態亦有良好之機械性質。導入乙基後之氫氧根離子傳導率在80°C 下可提升至106.7 mS/cm，並更進一步利用AFM、SAXS 分析薄膜之離子簇尺寸。高IEC之薄膜在60°C 1 M KOH 鹼性環境中720 小時後，80°C 之傳導率還保有大於80%。電池功率的部分，以操作溫度60 ℃、氫氣/氧氣量測下可得到576.9 mWcm-2 之單電池功率密度。將本研究與硫醇-烯加成反應進行交聯後的薄膜比較性質，顯示疊氮-炔環加成

反應進行交聯之薄膜具有良好之熱性質與鹼性穩定性。本研究同時以Me-OPBI 含有醚鏈的主鏈高分子進行薄膜性質之探討，交聯後薄膜之長度與厚度溶脹率分別只有3.2%及5.3%，吸水率只有25%，80 °C 下之陰離子傳導率可達140.2 mS/cm。薄膜在60°C 1 M KOH 鹼性環境中720 小時後，80°C 之傳導率損失小於20%。以上結果顯示本研究所製備之陰離子交換膜具備足夠性質應用於燃料電池。

一個 8-Bit 10-GS/s 時序交錯式類比數位轉換器及其參考電壓緩衝器

為了解決s-hybrid原理的問題，作者劉佳維 這樣論述：

目錄摘要 . ............................................iAbstract . ..........................................ii誌謝 . ............................................iii目錄 . ............................................iv圖目錄 . ..........................................vii表目錄 . ................................

..........x一、 緒論 . ........................................11.1 研究動機 . ....................................11.2 論文組織 . ....................................4二、 類比數位轉換器與晶片架構 . ...........................52.1 類比數位轉換器簡介 . .............................52.2 晶片架構 . ....................................7三、 時

序交錯類比數位訊號轉換器 . ..........................83.1 簡介 . .......................................83.2 TI-ADC 的工作原理與取樣時序圖 . ......................93.3 單通道類比數位轉換器架構 . .........................113.4 內部子電路 . ...................................133.4.1 取樣保值電路 . .............................133.4.2 比較器 . ........

.........................143.4.3 SAR 數位邏輯電路 . ..........................163.4.4 時脈訊號產生器 . ............................173.4.5 電容陣列 . ................................193.4.6 解碼器 . .................................203.5 總結 . .......................................21四、 參考電壓緩器 . ........................

...........224.1 簡介 . .......................................224.2 類比數位轉換器架構 . .............................234.3 參考電壓對於 SAR ADC 的影響 . .......................264.3.1 二進制權重的電容陣列 vs 參考電壓 . .................264.3.2 非二進制權重的電容陣列 vs 參考電壓 . ...............274.4 搭配 TI-ADC 所設計的參考電壓緩衝器 . ...................28

4.5 偏壓電路設計 . .................................354.5.1 基本的帶差參考電壓電路 . ......................354.5.2 本研究採用之差參考電壓電路 . ....................364.6 總結 . .......................................40五、 電荷補償電路 . ...................................415.1 簡介 . .......................................415.2 MonotonicSw

itchingSAR-ADC 與參考電壓的電荷變化 . ..........425.3 電荷補償電路架構介紹 . ............................545.4 電荷補償電路運作原理 . ............................555.5 補償電容實現與模擬驗證 . ...........................595.6 總結 . .......................................615.6.1 低輸入頻率時的類比數位轉換器效能比較表 . ............615.6.2 高輸入頻率時的類比數位轉換器效能比較表 .

............625.6.3 TI-ADC 功率消耗統計 . ........................63六、 晶片佈局與量測結果 . ...............................646.1 晶片佈局及微影照相 . .............................646.2 類比數位轉轉換器效能參數簡介 . .......................666.2.1 訊號雜訊比 (SNR) . ...........................666.2.2 無雜散動態範圍 (SFDR) . .......................6

66.2.3 訊號雜訊失真比 (SNDR) . .......................666.3 TI-ADC 之失配誤差介紹 . ...........................676.4 晶片量測環境與結果 . .............................706.4.1 晶片量測環境 . .............................706.4.2 晶片量測結果 . .............................716.5 總結 . .......................................76七、 結論與未來展望 .

..................................777.1 結論 . .......................................777.2 未來展望 . ....................................77參考文獻 . .........................................78自傳 . ............................................81