燃料电池用侧链型磺化聚砜质子交换膜的性能

在制备氯甲基化聚砜(CPS)的基础上,以1,2-二羟基苯-3,5-二磺酸钠为试剂,通过亲核取代反应制备一种侧链末端为磺酸基团的侧链型磺化聚砜(PS-BDS),并采用溶液浇注法制备相应的质子交换膜(PEM),研究温度对PEM性能的影响规律。 结果表明,由于亲水基团远离疏水聚合物主链,该PEM能够形成亲水微区远离疏水微区的相分离结构,亲水区域对主链的影响较小,该PEM在高磺化度下仍能保持较好的尺寸稳定性,随着温度的升高,PEM的吸水率(WU)、吸水溶胀率(SW)和质子传导率(PC)升高,其中PS-BDS-4(离子交换容量为1.57 mmol/g)在25和85 ℃时的SW仅为22.1%和55.0%,甲醇的渗透率(DK)仅为10.17×10^-7 cm²/s,低于商业化的Nafion115(16.8×10^-7 cm²/s)和Nafion117(23.8×10^-7 cm²/s),表现出很好的综合性能。     

氨基吡嗪型双齿席夫碱配基功能化聚砜的制备及其与Tb(Ⅲ)离子配合物的荧光发射特性

首先,通过苯甲醛(BA)改性的聚砜(BA-PSF)与氨基吡嗪(AP)发生席夫碱反应,制得了侧链含氨基吡嗪型双齿席夫碱配基(APSB)的功能化聚砜APSB-PSF。使用核磁共振氢谱(~1HNMR)、红外光谱(FT-IR)表征其化学结构。然后,以APSB-PSF为大分子配体,邻菲罗啉(Phen)为第二配体,使它们与Tb(Ⅲ)离子进行配位螯合反应,分别制备了二元高分子-稀土配合物Tb(Ⅲ)-(APSB)_3-PSF与三元配合物(Phen)_1-Tb(Ⅲ)-(APSB)_3-PSF,研究了配合物Tb(Ⅲ)-(APSB)_3-PSF和(Phen)_1-Tb(Ⅲ)-(APSB)_3-PSF的荧光发射特性与发光机理。实验结果表明,大分子配体APSB-PSF不但能够强烈地吸收紫外光,且其本身荧光强度很高;当APSB-PSF与Tb(Ⅲ)离子配位生成新的二元配合物后,其自身的吸光强度基本不变,但荧光强度却大为削弱,即能量发生了转移,该配合物同时发射出Tb(Ⅲ)离子的特征荧光,且由于接受了APSB-PSF转移的能量使其发光强度大大增强,即APSB-PSF对Tb(Ⅲ)离子发生了敏化作用。而配体APSB-PSF的三线态与Eu(Ⅲ)离子的共振能级不匹配,使APSB-PSF与Eu(Ⅲ)离子的配合物几乎不发射荧光。三元配合物不仅发射出Tb(Ⅲ)离子的特征荧光,且其发光强度高于二元配合物。     

功能高分子微球选择性清除环境毒素

综述了清除环境荷尔蒙毒素的研究进展,重点对本课题组近年来采用聚砜和聚醚砜制备的功能高分子微球清除环境毒素的研究进行了综述。微球采用液-液相分离和沉淀的技术制备。多孔性聚砜微球能够有效清除具有大的辛醇-水分配系数的环境荷尔蒙毒素;DNA改性微球对清除具有平面结构的环境荷尔蒙非常有效;采用模板分子印迹的多孔微球对环境毒素不仅具有较高的清除率,且具有一定的分子识别效果,具有更好的发展前景。     

含有机硅三元多嵌段共聚物表面的研究

对聚砜（PSF）、聚二甲基硅氧烷（PDMS）和聚对羟基苯乙烯（PHS）的三元多嵌段共聚物[PSF－PDMS－PHS]n的形态和表面组成进行了研究，结果表明溶液成膜后，组成不同的聚合物样品的表面都有有机硅（PDMS）的富集．在用溶剂处理后，富集于膜表面的有机硅含量与所用溶剂的溶度参数有关，一般均下降，但是用水处理后，表面层有机硅的含量却增加     

非氟质子传导聚合物膜的制备与性能

综述了燃料电池非氟聚合物质子传导膜的研究进展，主要包括聚苯并咪唑、聚芳醚酮、聚酰亚胺、聚喹啉和聚砜体系的制备、性能及在燃料电池中的应用，并预测了今后研究的发展方向。     

（PSF—PDMS—PHS）n／PSF共混物的相容性及表面组成

利用ＤＳＣ、ＤＭＡ、ＴＥＭ和ＸＰＳ对［ＰＳＦ－ＰＤＭＳ－ＰＨＳ］ｎ／ＰＳＦ共混物的相容性及表面组成进行了研究．结果表明，ＰＤＭＳ在共混物表面的富集与ＰＳＦ均聚物和［ＰＳＦ－ＰＤＭＳ－ＰＨＳ］ｎ中硬段的相容性有关；ＰＤＭＳ在相容的共混物体系表面的富集与对应的多嵌段共聚物组成基本相近；不相容共混物体系表面ＰＤＭＳ的富集程度相对较高，当共混物本体中有机硅含量从１％增至５％，表面层ＰＤＭＳ的含量迅速增加，可达到嵌段共聚物中ＰＤＭＳ的含量．     

原位复合材料的加工性能

使用ＨＢＩＲｈｅｏｍｉｘ６１０型混合机将四种全芳香族热致液晶聚合物与热塑性树脂熔融共混，研究了混合效果，混合过程的平衡转矩与时间，温度的关系，结果显示，用该混合机可以得到均匀分散的共混体系，这些液晶聚合物具有大大低于纯聚砜的熔体粘度，将其与聚砜熔混，可使其混体系的平衡转矩比纯聚砜减小２－３倍，说明液晶聚合物是一种加工助剂，能用来改善高性能工程塑料的加工性能。     

双齿席夫碱配基功能化的聚砜与Eu(Ⅲ)离子所形成的高分子-稀土配合物的制备及其荧光发射特性

通过分子设计,经过几步大分子反应,在聚砜(PSF)侧链键合了双齿席夫碱(SB)配基,制得了双齿席夫碱配基功能化的聚砜(PSF-SB)。在此基础上,以PSF-SB为大分子配体,以邻菲咯啉(Phen)为小分子配体,与Eu(Ⅲ)离子螯合配位,分别制备了二元高分子-稀土发光配合物PSF-(SB)3-Eu(Ⅲ)与三元高分子-稀土发光配合物PSF-(SB)3-Eu(Ⅲ)-(Phen)1,采用红外光谱和紫外吸收光谱对配合物进行了表征。研究了配合物的荧光发射性能与发光机理。制备了配合物的固体薄膜,考察了固体薄膜的荧光发射性能。结果表明,大分子配基PSF-SB本身具有强的荧光发射,但与Eu(Ⅲ)离子配位后,其自身的荧光发射大为减弱,其与Eu(Ⅲ)离子所形成的二元或三元高分子-稀土配合物均能发射出很强的Eu(Ⅲ)离子的特征荧光,即键合在PSF侧链的双齿席夫碱配基能有效地产生分子内能量转移,强烈地敏化Eu(Ⅲ)离子的荧光发射。第二配体的协同配位效应与对配位水分子的置换作用使得三元配合物的荧光发射强度高于二元配合物。     

溶胶-凝胶法制备聚砜/二氧化钛有机-无机杂化超滤膜

采用溶胶-凝胶法制备了不同TiO₂含量的PSF/TiO₂杂化超滤膜, 并通过SEM, XRD TG/DTA, 超滤实验, 机械性能测试, 水接触角测试等手段对膜的结构和性能进行了表征. 结果表明: 当TiO₂的质量分数为9.3%时, 膜亚层的指状孔消失, 形成了以纳米TiO₂颗粒为交联点的网络状孔, 同时膜的亲水性、机械性能和热稳定性都有明显的改善, 并在截留滤基本保持不变的情况下, 水通量明显提高. 但过高的TiO₂含量(w≥11.9%)会产生严重的纳米颗粒团聚现象而造成膜的各项性能指标下降.