燃料电池质子交换膜用新型磺化聚芳醚酮的合成和性能表征

报道了一种新型磺化聚芳醚酮材料的合成方法, 通过引入取代基对聚芳醚主链进行保护，用氯磺酸直接磺化方法在聚芳醚酮高分子侧基上引入磺酸功能基, 实现了聚合物磺化结构的可控定位合成, 得到了稳定性较好的磺化聚芳醚酮. 通过核磁共振(NMR)、 热重(TG)和凝胶渗透色谱(GPC)等分析方法对其结构及性能进行了表征. 用溶液浇膜法制备了质子交换膜, 考察了膜的各种性能, 并与商用Nafion膜进行了比较, 其导电性、 热稳定性和吸水性远优于Nafion膜, 抗氧化性、抗水解性和机械强度也达到了较高的指标.     

有机电极材料固定化策略

有机电极材料因其理论比容量高、低成本、环境友好以及分子结构可设计性强等特点,有望成为下一代可持续和多功能能量储存设备的有效电极材料。然而,根据“相似相溶”原理,该类材料极易溶解在有机电解液中,导致电池容量衰减快、循环稳定性和倍率性能也较差。目前已有许多研究致力于通过“固定化”过程解决有机电极材料的溶解问题。本综述针对有机电极材料的固定化策略展开评述,介绍了有机电极材料的固定化机理,以及各种固定化策略在不同种类有机电极材料中所起的作用,指出了有机电极材料面临的挑战,并对未来的研究和改进方向进行展望。     

Synthesis and characterization of high molecular weight poly(1,2-propylene carbonate-<Emphasis Type="Italic">co</Emphasis>-1,2-cyclohexylene carbonate) using zinc complex catalyst

Using supported multi-component zinc dicarboxylate catalyst,poly（1,2-propylene carbonate-co-1,2-cyclohexylene carbonate）（PPCHC） was successfully synthesized from carbon dioxide（CO₂） with propylene oxide（PO） and cyclohexene oxide（CHO）.The conversion of epoxides dramatically increased up to 89.7%（yield:384.2 g of polymer per g of Zn） with increasing reaction temperature from 60℃to 80℃.The optimized reaction temperature is 80℃.The chemical structure,the molecular weight,as well as thermal and mechanical properties of the resulting terpolymers were investigated extensively. When CHO feed content（mol%） is lower than 10%,the PPCHC terpolymers have number average molecular weight（M_n） ranging from 102×10³ to 202×10³ and molecular weight distribution（MWD） values ranging from 2.8 to 3.5.In contrast to poly（propylene carbonate）（PPC）,the introduction of small amount of CHO leads to increase in the glass transition temperature from 38.0℃to 42.6℃.Similarly,the mechanical strength of the synthesized terpolymer is greatly enhanced due to the incorporation of CHO.These improvements in mechanical and thermal properties are of importance for the practical application of PPC.     

Biodegradable poly(propylene carbonate)/layered double hydroxide composite films with enhanced gas barrier and mechanical properties

Relatively well crystallized and high aspect ratio Mg-Al layered double hydroxides(LDHs) were prepared by coprecipitation process in aqueous solution and further rehydrated to an organic modified LDH(OLDH) in the presence of surfactant. The intercalated structure and high aspect ratio of OLDH were verified by X-ray diffraction(XRD) and scanning electron microscopy(SEM). A series of poly(propylene carbonate)(PPC)/OLDH composite films with different contents of OLDH were prepared via a melt-blending method. Their cross section morphologies, gas barrier properties and tensile strength were investigated as a function of OLDH contents. SEM results show that OLDH platelets are well dispersed within the composites and oriented parallel to the composite sheet plane. The gas barrier properties and tensile strength are obviously enhanced upon the incorporation of OLDH. Particularly, PPC/2%OLDH film exhibits the best barrier properties among all the composite films. Compared with pure PPC, the oxygen permeability coefficient(OP) and water vapor permeability coefficient(WVP) is reduced by 54% and 17% respectively with 2% OLDH addition. Furthermore, the tensile strength of PPC/2%OLDH is 83% higher than that of pure PPC with only small lose of elongation at break. Therefore, PPC/OLDH composite films show great potential application in packaging materials due to its biodegradable properties, superior oxygen and moisture barrier characteristics.     

有机高分子固载钯催化剂的羰基化和加氢催化性能

本文利用耐温性能较好的主链上含有多个配位原子(N,O)能成膜的直链高分子杂环联苯聚醚酮(PEK),带酚酞侧基的聚醚砜(PES-C)和两种聚酰亚胺(PCK和PIK)为载体固载PdCl~2,制备了高分子固载钯催化剂。研究了它们在烯丙基溴的常压羰基化反应和1-辛烯的常压加氢反应中的催化性能。考察了催化剂的制备方法、Pd含量、溶剂和高分子的主链结构对催化剂活性的影响。催化剂Pd-PEK(Ⅰ) (Pd wt%=0.22%)和Pd-PES-C(Ⅱ)(Pd wt%=0.28%)在温和的条件下对上述两反应都表现出了很高的催化活性。在极低的Pd含量(Pd wt%=0.04%)时,催化剂Pd-PES-C(Ⅲ)显示出了特别高的初活性,TOF~m~a~x分别达345mol CO/mol Pd·min和493mol H~2/mol Pd·min。实验结果表明制备方法等因素对催化剂的活性有很大的影响。     

多功能锂硫电池隔膜

锂硫电池具有远超锂离子电池的高理论比容量（1675 mAh ·g^-1）,并且兼具硫资源丰富、生产成本低廉以及环境友好等优势。然而,多硫离子的穿梭效应造成金属锂负极钝化、引起电池容量和库仑效率下降、循环稳定性变差等严重问题,限制锂硫电池的实际应用。从正极和负极之间的隔膜层出发,引入多硫离子穿梭的阻挡层被认为是极为有效的研究策略。这些研究策略在缓解多硫离子穿梭、提高活性物质利用效率、延长循环寿命和循环稳定性方面具有显著效果。本文分类综述了近年来锂硫电池隔膜功能化的研究进展,并对未来隔膜功能化的研究趋势进行了预测。     

一种耐高温氟化聚二氮杂萘酮芳醚憎水材料的合成及性能

由五氟苯肼和2-(4-羟基苯甲酰)苯甲酸制备了AB-型双官能团单体4-(4-羟基苯基)-2-五氟苯基-二氮杂萘酮,以苯做带水剂,在K2CO3的催化下温和的反应条件下通过自身亲核缩聚反应合成了结构规整的氟化聚二氮杂萘酮芳醚材料.用傅里叶衰减全反射红外光谱(FTIR ATR)、氢谱(1H-NMR)、氟谱(19F-NMR)对材料的结构进行了表征.该聚合物的玻璃化转变温度Tg为316℃,Td,5 wt％为491℃,具有良好的热性能;该聚合物薄膜样品测试结果表明该材料具有高的力学性能和绝缘性,拉伸强度超过了60 MPa,表面电阻率为1.8×1015Ω/m2,体积电阻率为5.6×1012Ω/m3;该聚合物在DMAc,DMF,DMSO,NMP,1,1,2,2-四氯乙烷,四氢呋喃,氯仿,吡啶和环丁砜中有良好的溶解性,可加工得到光滑、硬韧的膜;利用表面接触角测定仪考察了不同溶剂体系所得膜材料的表面性能,用DMAc制备膜的接触角为93.3°,用氯仿制备膜的接触角为92.5°,用THF制备膜的接触角为127.1°,接触角大于聚四氟乙烯(112°),且所有考察溶剂中所得膜的接触角都大于90°,具有较好的憎水性.     

三元共聚物聚甲基乙撑-环己撑碳酸酯的合成与表征

报道了三元共聚物聚甲基乙撑-环己撑碳酸酯的制备与性能研究. 实验采用高活性的负载戊二酸锌作为催化剂, 在不添加任何溶剂的情况下, 以二氧化碳和环氧丙烷、环氧环己烷为原料, 制备了不同环己撑碳酸酯含量的三元共聚物, 并对其结构和热性能、力学性能进行了表征和分析. 结果表明这些三元共聚物具有较高的分子量, 且玻璃化转变温度随着主链上的环己撑碳酸酯含量增加而逐渐升高. 同时三元共聚物表现出比二元共聚物更好的力学性能.     

LiCoO2/LiMn2O4复合薄膜电极制备及其在高温下的电化学性能

LiCoO2/LiMn2O4复合薄膜电极制备及其在高温下的电化学性能;锂离子电池;表面包覆     

二氧化碳三元共聚物催化合成的研究进展

讨论在聚甲基乙撑碳酸酯（PPC）主链中引入第三单体改善聚合物的性能,并对引入不同第三单体的反应机理、结构、性能以及应用进行讨论。