全氟磺酸离子交换重铸膜的结构与性能研究

本文研究全氟磺酸离子交换重铸膜的结构、性能并与Nafion 膜进行比较 .结果表明 :重铸膜FYM 115 0与Nafion 膜的成分相同 ,但它们具有不同的结构 ,FYM 115 0干膜中含有部分 5 0～30 0nm不贯穿断面的小孔 ,而Nafion112干膜为无孔密实结构 ;FYM 115 0的力学性能优于Nafion 膜 ;受多孔结构的影响 ,在高电流密度端 ,使用FYM 115 0制备的膜电极 ,其电池性能也优于Nafion112膜     

全氟磺酸膜的离子选择性

研究了Ｎａｆｉｏｎ１１７膜（一种全氟磺酸膜）对阳离子的选择性,测定了含Ｋ＾＋,Ｎｉ＾２＋及Ｆｅ＾３＋的Ｎａｆｉｏｎ１１７膜的离子选择性系数,实验发现含Ｈ＾＋,Ｋ＾＋,Ｐｂ＾２＋,Ｎｉ＾２＋,Ｃｏ＾２＋,Ｆｅ＾３＋等离子的膜都能较好符合Ｎｅｒｎｓｔ响应。膜对一价离子的选择性优于二价及三价离子。     

新形态全氟磺酸树脂催化剂研究进展

全氟磺酸树脂是绿色固体酸催化剂，对许多反应有较好的催化活性和选择性。但由于全氟磺酸树脂比表面较低，埋没在氟碳基体中的酸性中心不易被反应物所接近，质量比活性低。本文对近年来新形态全氟磺酸树脂，如多孔、负载化、纳米复合物及其改性的全氟磺酸树脂的催化作用进行了综述，文献结果表明全氟磺酸树脂纳米复合物对很多有机合成反应具有很高的催化活性。     

全氟磺酸树脂/SiO2催化合成邻苯二甲酸二辛酯

全氟磺酸树脂/SiO2催化合成邻苯二甲酸二辛酯;固体酸;全氟磺酸离子交换膜;全氟磺酸树脂/SiO2复合物催化剂;邻苯二甲酸二辛酯     

全氟磺酸离子交换树脂膜催化合成单壬基二苯醚的研究

以全氟磺酸离子交换树脂膜为催化剂,得到二苯醚与壬烯反应合成单壬基二苯醚的适宜反应条件,在反应温度为170℃,催化剂用量(质量分数)为二苯醚的0.2%,n(二苯醚):n(壬烯)=1:2,反应时间为3h的条件下,单壬基二苯醚的产率可以达到48.3%。该催化剂重复使用6次,催化活性未见降低。     

全氟磺酸树脂Nafion NR50溶解的制备

研究了全氟磺酸树脂NafionNR50溶液的制备过程,通过考察不同的溶剂 体系,得到了5种对NafionNR50具有良好溶解作用的溶剂体系,即40％－70％水＋60％－30％乙醇、40％－70％水＋60％－30％正丙醇、10％－70％水＋90％－30％异丙醇、30％－70％水＋60％－20％正丙醇＋10％甲醇和10％－70％水＋80％－20％异丙醇＋10％甲醇。适宜的溶解温度为230－250℃,溶解时间为4h。在溶解的过程中,NR50催化醇发生异构化、醚化和脱水等反应,甲醇起到促进NR50溶胀进而加速其溶解的作用。     

侧链含有全氟磺酸的聚芳醚砜质子交换膜材料的制备及性能

利用含溴苯侧基的聚芳醚砜(PES-Br)和1,1,2,2-四氟-2-(1,1,2,2-四氟-2-碘乙氧基)乙烷磺酸钾(PSA-K)进行Ullman偶联反应, 制备了新型含全氟磺酸侧链的聚芳醚砜(PES-PSA), 全氟磺酸的引入量为50%. 在离子交换容量(IEC)为0.907 meq./g, 80 ℃, 相对湿度为100%时, PES-PSA质子传导率达到0.039 S/cm, 表现出较高的质子传导能力. 其较低的IEC值使膜材料表现出良好的热稳定性和尺寸稳定性.     

全氟磺酸树脂/二氧化钛杂化薄膜的制备与表征

利用可溶性全氟磺酸树脂和二氧化钛前躯体钛酸丁酯液-液相体系, 结合蒸汽水热结晶方法制备了全氟磺酸树脂/二氧化钛杂化薄膜, 并通过扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)、红外光谱分析仪(FT-IR)及紫外-可见分光光度计(UV-vis)等测试方法对杂化薄膜的形貌、晶型、结构及光学性能进行了表征. 结果表明: 蒸汽水热结晶法能促进全氟磺酸树脂/二氧化钛杂化薄膜的结晶和相变; 水热后该杂化薄膜表面平整光滑, 没有裂纹, 二氧化钛晶型为锐钛矿并以球形微粒均匀分散在全氟磺酸树脂基体中; 随着杂化体系中二氧化钛含量的增多, 其粒径逐渐减小、团聚现象消失且杂化薄膜的紫外吸收性能显著提高.     

全氟磺酸功能化碳纳米管的制备及其催化性能

采用全氟磺酸-全氟乙烯共聚物的液相沉积方法制备了全氟磺酸功能化碳纳米管催化剂,利用N2吸附、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、傅里叶变换红外光谱以及酸碱滴定等方法对材料的结构和酸性进行了表征,考察了温度和溶剂对催化剂稳定性的影响.结果表明,催化剂在极性和非极性溶液中均十分稳定,并且具有良好的热稳定性,使用温度可达300°C.该催化剂在对苯二酚与叔丁醇的烷基化反应中表现出优异的催化性能,其催化活性与稳定性均高于聚苯乙烯磺酸功能化的碳纳米管催化剂.     

荧光性自组装双层膜的制备及其性能研究

借助Au-S化学键的作用,在金基底上组装DL-半胱氨酸,利用DL-半胱氨酸与1-萘胺乙酸(NAA)的静电吸引作用在金表面间接组装荧光试剂NAA,从而构建了双层自组装膜NAA/Cys/Au.该自组装膜有较强的荧光信号,能被Cu²⁺猝灭,并具有较好的可逆再生性能,可用于超痕量铜离子的界面荧光测定,对Cu²⁺的检出下限为7.87×10^-11mol/L.同时采用电化学、荧光光谱及电子能谱等方法表征自组装膜的结构,并采用电化学阻抗谱技术和循环伏安法研究自组装膜在K₃[Fe(CN)₆]/K₄[Fe(CN)₆]溶液中的电化学行为研究.结果表明,金表面组装的单层膜具有良好的“针孔”效应,组装上荧光试剂之后形成的无“针孔”缺陷的自组装双层膜对溶液与基底间的界面电子转移有强烈的阻碍作用.     

壳聚糖交联膜结构及性能的研究

壳聚糖是一种天然生物高分子聚合物，是甲壳素脱乙酰化产物，具有很好的成膜特性．用一种金属离子把壳聚糖分子中的螫合基团络合保护后，用戊二醛交联，并在酸性条件下将该金属离子洗脱，得到了螯合基团依然保留的壳聚糖交联膜．对壳聚糖交联膜的结构及性能进行了研究．结果表明：金属离子有效地保护了壳聚糖分子上的络合基因，该膜的性能较好，对阴离子的选择透过性比较好，并将其应用于元素的分离．     

外电场作用下水化聚全氟磺酸钾膜中水分子的电渗迁移

用分子动力学模拟方法研究外电场(简称电场)作用下水化聚全氟磺酸钾膜中水分子的电渗迁移运动,并分析探讨膜的结构与水分子的电渗迁移特性的关系.结果表明,无外加电场时水分子和K+的速度都服从麦克斯韦分布;施加适当电场时,水分子和K+在垂直电场方向上的速度分量仍服从麦克斯韦分布,但平行电场方向上的速度分量则服从峰值漂移的麦克斯韦分布.并且,峰值漂移速度可作为水分子和K+的平均迁移速度的近似值,从而计算得到水分子的电渗系数.结果还显示,K+第一配位层内平均含有约4.04个水分子,它们的平均迁移速度只有K+的57%.这部分水分子贡献的电渗迁移系数为总电渗迁移系数(2.97)的77%.     

全氟磺酸型阳离子交换膜中氯离子和氢氧离子的扩散系数

在不同温度下,Nafion膜的氢氧离子扩散系数与氯离子的扩散系数之间具有相关性。在33种不同化学处理和物理处理的全氟磺酸型膜中,观察到氢氧离子和氯离子之间存在着D_(OH)~-=-7.82×10~(-10)+3.43D_(Cl)~-的关系。我们认为这种相关性,起因于离子的淌度之间的相关性。     

荷电膜的膜电位研究进展

膜电位的测定是表征荷电膜的传递现象的重要参数之一。本文简要介绍了膜电位理论基础,包括T. M. S.理论和不可逆热力学理论。分别阐述了关于离子交换膜、双极膜、两性膜以及复合膜的膜电位的最新进展,并提出今后的发展方向。     

SPE阴离子交换膜技术电解制备FeO42-及其降解脱色性能的研究

絮凝过程是水的净化与工业废水处理的重要技术单元。在低分子量的无机絮凝剂如铝、铁的氯化物和硫酸盐的基础上，近年来高分子无机絮凝剂的开发研究已成为热点犤１，２犦。其中分子量在１０５以上的聚合氯化铝（PAC）犤３犦，聚合硫酸铁（PFS）犤４犦，铝铁共聚型无机高分子絮凝剂如聚合氯化铝铁（PAFC）犤５犦的研究开发也已取得长足的进步。这些无机絮凝剂在水溶液中，以羟基（－OH）架桥形成多核络离子，通过粘附、交联作用达到使微粒凝聚沉降的目的。本文研究报道的以电化学方法在阳极电解生成的FeO４２－，在微粒粘附、凝聚、沉…     

侧链末端为磺酸根基团的磺化改性聚砜的制备及其阳离子交换膜的基本性能

采用两步一锅法,在聚砜(PSF)主链上键联了末端基为磺酸根基团的侧链,获得了疏水主链与磺酸根基团"微相分离"结构的磺化改性PSF。以氯乙基异氰酸酯(CEIC)为亲电试剂,使PSF主链上的苯环发生付-克烷基化反应,制得侧链含有活性基团—NCO的中间产物聚合物PSFeic;通过活性基团—NCO与对羟基苯磺酸钠(HBSAS)生成氨基甲酸酯的较快速的反应,获得了侧链末端为磺酸根基团的磺化改性聚砜PSF-sas。采用FT-IR、1 H-NMR及紫外分光光度法对目标产物聚合物PSF-sas的化学结构进行了表征。以PSF-sas为膜材,采用流延法制备了PSF阳离子交换膜,测定了交换膜的基本性能,包括离子交换容量、吸水率及质子传导率。研究结果表明,在路易斯酸催化剂作用下,CEIC与PSF主链上苯环之间的付-克烷基化反应可顺利进行,生成中间聚合物产物PSF-eic;以强极性的二甲基乙酰胺(DMAC)为溶剂,反应24h,PSF-eic分子链中乙基异氰酸酯(eic)的键合量可达2.43mmol/g。在此基础上进行第2步反应,可得到磺酸根基团含量为2.23mmol/g的目标产物PSF-sas,所制备的阳离子交换膜,具有高的离子交换容量,适当的吸水率与高的质子传导率。     

Preparation of a bipolar membrane by photografting polymerization

A single-sheet bipolar membrane was synthesized via photografting polymerization of an acrylic acid cation exchange layer onto the surface of a commercial homogeneous anion exchange membrane with benzophenone (BP) as the main initiator, diphenyl (2,4,6-trimethylbenzoyl)-phosphine oxide (TPO) and 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-1-propanone (1173) as coinitiators and divinylbenzene (DVB) or neopentylene glycol diacrylate (NPGDA) as crosslinking agent. It was found that when benzophenone was used as single initiator and the crosslink agent is absent, the grafting degree (D _g) increases with the prolongation of irradiation time. The grafting degree reaches a maximum at 60 seconds reaction time when the crosslinking agent is added, and the grafting degree is higher when using NPGDA instead of DVB as crosslinking agent. The grafting degree increases as the composite initiator system is used. When polymerization was initiated by BP and TPO, and the dosage of NPGDA was 2.5% mol concentration of monomer, the grafting degree reaches 30.1%. __________ Translated from Journal of Beijing Technology and Business University, 2007, 25(1): 15–18 [译自: 北京工商大学学报]     

微型离子交换膜电解槽的制作与使用

用挖孔的橡胶塞作容器,固定阴、阳离子交换膜,制成具有3个电极的电解槽;可以任选其中的1张或2张离子交换膜进行电解操作。具有价格低廉、操作简便、绿色环保等优点,弥补了中学教材中缺少膜电解实验的空白。