高选择性透过SO_2气体分离膜研究 Ⅱ.丙基乙烯基亚砜改性聚乙烯醇功能高分子膜的分离性能

丙基乙烯基亚砜改性聚乙醇功能高分子膜对SO_2,N_2及SO_2-N_2混合气体的渗透性能研究表明,该膜具有高选择透过SO_2的优良性能.透过SO_2的速率随着亚砜基含量的增加而增加,当亚砜基含量为25(mol)％时,经一次分离能使混合气体中SO_2的含量从1.54％提高到78.8％.     

高选择性透过SO2气体分离膜研究 Ⅰ.丙基乙烯基亚砜改性聚乙烯醇功能高分子的合成

 本文研究聚乙烯醇与丙基乙烯基亚砜经Michael加成反应合成含亚砜基的改性聚乙烯醇功能高分子.用IR、¹H-NMR、X-射线衍射等鉴定反应产物.结果表明,随着亚砜基含量的增加聚合物的结晶性降低,而在冷水,DMSO,CH₃OH,C₂H₅OH和CH₂Cl₂中的溶解性提高.     

碳纳米管/聚氨酯杂化膜的原位聚合构建及气体渗透性能

采用H₂SO₄/HNO₃混酸处理得到不同氧化程度的多壁碳纳米管（MWCNT-COOH）,再通过与4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）、1,4-丁二醇（BDO）的预聚和扩链反应构建碳纳米管/聚氨酯（MWCNT-COOH/PU）杂化膜。利用傅里叶红外光谱（FTIR）、拉曼光谱（Raman）和透射电子显微镜（TEM）等分析表征多壁碳纳米管结构;探讨了多壁碳纳米管氧化程度和填充量对MWCNT-COOH/PU杂化膜的形貌和CO₂、N₂渗透性能的影响。结果表明,混酸处理后的多壁碳纳米管带有一定的含氧基团,并随氧化程度的提高,多壁碳纳米管的拉曼光谱G峰和D峰的强度之比（I_D/I_G）有所增大;氧化程度对多壁碳纳米管在溶剂和杂化膜中的分散性有较大影响,氧化程度越高,分散性越好;杂化膜的CO₂、N₂渗透性及CO₂/N₂渗透选择性随多壁碳纳米管氧化程度的增加有所增大,而随多壁碳纳米管填充量的增加表现出先增大后减小的趋势,当氧化程度较高的多壁碳纳米管（H-MWCNT-COOH）填充量为1.0wt%时,H-MWCNT-COOH/PU杂化膜的CO₂渗透系数为67.8Barrer,CO₂/N₂渗透选择性可达45,表明适量填充MWCNT-COOH能显著提高MWCNT/PU杂化膜的CO₂渗透性及CO₂/N₂的渗透选择性。     

合金元素Nd对Pb-Ag阳极在H2SO4溶液中电化学行为的影响

采用循环伏安、线性扫描、电化学阻抗和环境扫描电镜对比研究了Pb-Ag和Pb-Ag-Nd阳极的阳极膜和析氧反应. 结果表明,合金元素Nd促进了Pb/PbO_n/PbSO₄ (1≤n<2)膜层的生长. 在高极化电位区间(高于1.20V (vs Hg/Hg₂SO₄/饱和K₂SO₄溶液)),Nd有利于低价铅的化合物(PbO_n,PbSO₄)向α-PbO₂和β-PbO₂转变. 此外,环境扫描电镜形貌和线性扫描分析证明Pb-Ag-Nd表面生成的阳极膜较Pb-Ag的阳极膜更厚且更致密. 因此,Pb-Ag-Nd阳极表面的阳极膜可以给合金基底提供更好的保护. 另一方面,电化学阻抗测试揭示了两种阳极的析氧反应均受中间产物的形成和吸附控制. Nd可以降低阳极膜/电解液界面处中间产物的吸附阻抗且增加中间产物的覆盖率,从而提高析氧反应活性. 综上所述,合金元素Nd可提高Pb-Ag阳极的耐腐蚀性,降低阳极电位进而起到节能降耗的作用.     

三氟丙基修饰的二氧化硅膜制备、氢气分离及其水热稳定性能

以三氟丙基三甲氧基硅烷(TFPTMS)和正硅酸乙酯(TEOS)作为前驱体,通过溶胶-凝胶法制备三氟丙基修饰的SiO₂膜材料,研究了三氟丙基修饰对膜材料孔结构和疏水性的作用、疏水膜材料的氢气渗透和分离性能以及水热稳定性能。结果表明三氟丙基修饰后的膜材料仍保持良好的微孔结构,孔径狭窄分布在0.45~0.7 nm之间。修饰后膜材料疏水性明显提高,当n_TFPTMS/n_TEOS=0.6时,对水的接触角达到(102.7°±0.1°)。H₂在修饰后膜材料的输运遵循微孔扩散机理,在300 ℃时,H₂的单组份渗透率达到4.77×10^-7 mol·m^-2·s^-1·Pa^-1,H₂/CO₂的理想分离系数以及双组份分离系数分别达到6.99和6.93,均高于其Knudsen扩散分离因子。在200 ℃水蒸气物质的量含量为5%的环境中陈化220 h后,H₂的单组份渗透率仅在前3 h有轻微下降,然后基本保持不变,说明三氟丙基修饰的SiO₂膜具有良好的水热稳定性。     

Cu/SO42-/La2O3-ZrO2-Al2O3催化剂的制备及其对C3H6选择还原NO的催化性能

以Al₂O₃为基质，添加ZrO₂和La₂O₃，制成La₂O₃-ZrO₂-Al₂O₃复合载体，然后采用SO₄^2-进行改性，再负载上Cu²⁺，制备了铜基SO₄^2-改性的复合载体催化剂(Cu/SO₄^2-/La₂O₃-ZrO₂-Al₂O₃)。考察了它在富氧条件下对丙烯选择还原NO的催化性能，并借助XRD、SEM、TG、Py-IR、NH₃-TPD、FTIR和TPR等方法研究了Cu/SO₄^2-/La₂O₃-ZrO₂-Al₂O₃的结构和性能的关系。结果表明，ZrO₂的加入主要有利于提高催化剂的低温活性；La₂O₃的加入则主要有利于提高催化剂的热稳定性和还原性能；SO₄^2-能够与Zr形成螯合双配位结构，大幅度促使催化剂表面酸量增加并且酸性增强；因此，有效地提高了Cu/SO₄^2-/La₂O₃-ZrO₂-Al₂O₃在富氧条件下对丙烯选择还原NO的催化活性和水热稳定性。在无水条件下，Cu/SO₄^2-/La₂O₃-ZrO₂-Al₂O₃能使NO的最大转化率高达84.3%，即使在275 ℃ 10%水蒸气存在的情况下，仍能使NO的转化率高达81.2%。     

Cs2SO4-C2H5OH-H2O三元体系30℃和50℃的平衡溶解度研究

The solubilities of Cs₂SO₄-C₂H₅OH-H₂O ternary system at 30℃ and 50℃ have been studied using microe-quipment for solubility determination. There appears two phases, alcoholic phase, water phase in the liquid phase. The solubilities of Cs₂SO₄ in water, C₂H₅OH and mixed solvent have been determined. The phase diagram indicated that C₂H₅OH might be salted out by Cs₂SO₄ from this system and the equilibrium solid phase is Cs₂SO₄.     

采用连续电位阶跃方法研究聚吡咯在电解质水溶液中的氧化还原稳定性

连续电位阶跃方法是一种研究氧化还原稳定性的有效方法. 本文采用连续电位阶跃方法研究了以对甲苯磺酸钠为掺杂剂的聚吡咯(ppy)膜的电化学氧化还原稳定性, 通过计算聚吡咯在阶跃电位下的还原电量(Q_red), 还原和氧化电量的比值(Q_red/Q_ox)考察聚吡咯在H₂SO₄、Na₂SO₄和NaOH溶液中在不同电位下的氧化还原可逆性. 结果发现聚吡咯过氧化的发生强烈依赖支持电解质的pH值和阶跃电位. 在H₂SO₄溶液中, 过氧化的起始电位为0.8 V, 而在Na₂SO₄溶液中, 过氧化的起始电位为0.5 V. 在NaOH溶液中, 过氧化在任何电位均可发生, 表明溶液中OH^- 的存在是过氧化发生的直接原因.     

H2SO4处理的Nb2O5/γ -Al2O3催化剂表面酸性与催化性能研究

用Hammett指示剂法、红外光谱（IR）、示差扫描量热-热重法（DSC-TG）和微型催化反应装置等研究了H₂SO₄处理的负载型Nb₂O₅/γ-Al₂O₃催化剂表面酸性和催化异丁烯（IB）与异丁醛（IBA）反应生成2，5-二甲基-2，4-己二烯（DMHD）的催化性能。结果表明随所用H₂SO₄浓度增加，Nb₂O₅/γ-Al₂O₃催化剂表面酸性增强，B酸量增加，L酸量先增加后下降。经H₂SO₄处理的Nb₂O₅/γ-Al₂O₃催化剂的催化活性明显增加，但当H₂SO₄浓度超过0.05 mol·L^-1时催化活性又急剧下降，这可能是因为在H₂SO₄处理的催化剂表面形成的强酸中心上，产物分子进一步转化为积炭且封闭催化剂活性表面，导致催化活性下降。     

Na+，K+//Br-，SO42--H2O四元体系323 K相平衡研究

采用等温溶解平衡法研究了四元体系Na⁺,K⁺//Br^-,SO₄^2--H₂O在323 K的相平衡关系,测定了该体系323 K的溶解度及平衡液相的密度,绘制了该体系的相图。研究发现：平衡体系存在复盐钾芒硝Na₂SO₄·3K₂SO₄的结晶区。其相图由3个共饱和点,7条单变量曲线和5个结晶区组成。相区分别对应NaBr·2H₂O、Na₂SO₄、K₂SO₄、KBr和Na₂SO₄·3K₂SO₄结晶区。其中复盐钾芒硝Na₂SO₄·3K₂SO₄,Na₂SO₄和K₂SO₄有较大结晶区,而NaBr·2H₂O和KBr有较小结晶区。对比了等温条件下四元体系Na⁺,K⁺//Cl^-,SO₄^2--H₂O相平衡结果。实验结果表明溴化物对硫酸盐有较强盐析作用。     

高选择性透过二氧化硫气体分离膜的研究 （Ⅳ）不同烃基乙烯基亚砜接枝聚乙烯醇膜的透过性能

研究了不同烃基乙烯基亚砜接技聚乙烯醇（ＰＶＡ－ＲＶＳＯ，Ｒ＝Ｍｅ，Ｅｔ，ｔ－Ｂｕ，Ｐｈ）膜对纯ＳＯ２、Ｎ２的透过性能以及ＳＯ２／Ｎ２混合气体的分离性能，结果表明上述膜对ＳＯ２具有高的选择性，对不同烃基乙烯基亚砜接枝膜进行了比较。     

高选择性透过SO_2气体分离膜研究 Ⅰ.丙基乙烯基亚砜改性聚乙烯醇功能高分子的合成

本文研究聚乙烯醇与丙基乙烯基亚砜经Michael加成反应合成含亚砜基的改性聚乙烯醇功能高分子.用IR、~1H-NMR、X-射线衍射等鉴定反应产物.结果表明,随着亚砜基含量的增加聚合物的结晶性降低,而在冷水,DMSO,CH_3OH,C_2H_5OH和CH_2Cl_2中的溶解性提高.     

Modification and characterization of semi-crystalline poly(vinyl alcohol) with interpenetrating poly(acrylic acid) by UV radiation method for alkaline solid polymer electrolytes membrane

Semi-crystalline poly(vinyl alcohol) was modified by UV radiation with acrylic acid monomer to get interpenetrating poly(acrylic acid) modified poly(vinyl alcohol), PVAAA, membrane. The stability of various PVAAA membranes in water, 2 M CH₃OH, 2 M H₂SO₄, and 40 wt% KOH aqueous media were evaluated. It was found that the stability of PVAAA membrane is stable in 40 wt% KOH solution. The PVAAA membranes were characterized by differential scanning calorimetry, X-ray diffraction, and thermogravimetry analysis. These results show that (1) the crystallinity in PVAAA decreased with increasing the content of poly(acrylic acid) in the PVAAA membranes. (2) The melting point of the PVAAA membrane is reduced with increasing the content of poly(acrylic acid) in the membrane. (3) Three stages of thermal degradation were found for pure PVA. Compared to pure PVA, the temperature of thermal degradation increased for the PVAAA membrane. The various PVAAA membranes were immersed in KOH solution to form polymer electrolyte membranes, PVAAA-KOH, and their performances for alkaline solid polymer electrolyte were conducted. At room temperature, the ionic conductivity increased from 0.044 to 0.312 S/cm. The result was due to the formation of interpenetrating polymer chain of poly(acrylic acid) in the PVAAA membrane and resulting in the increase of charge carriers in the PVA polymer matrix. Compared to the data reported for different membranes by other studies, our PVAAA membrane are highly ionic conducting alkaline solid polymer electrolytes membranes.     

用于渗透气化法分离水—乙醇混合物的含离子膜

合成了乙烯醇和顺丁烯二酸的交替共聚物,并制成膜,使其与BaCl_2,CaCl_2,SrCl_2及CuSO_4的水溶液反应。将反应产物—含离子聚合物膜用于渗透气化法分离乙醇-水混合物。结果表明,离子膜在渗透速率及分离系数两方面均好于纯聚合物膜。在以上四种离子膜中,含Ba~(2 )离子膜的性能最好,这表明Ba~(2 )离子不仅使膜更加亲水,增加了对水的溶解度,而且由于Ba~(2 )离子引起聚合物分子链间的交联,而使膜变得更加致密,从而提高了膜的分离系数。     

DEVELOPMENT OF A CATALYST FOR SOLUTION OF POLY(VINYL ALCOHOL) IN NON-AQUEOUS MEDIUM

Chloro ethane dimethyl sulfoxide,C_2H_5Cl·DMSO(ECI·DMSO)was prepared by interaction of acrylic acid with conc.Hydrochloric acid in dimethyl sulfoxide(DMSO)and subsequent decarboxylation with H_2O_2 solution.The formation of the compound was confirmed by spectral and analytical methods;the molecular weight was determined by cryoscopic method.The solubility of poly(vinyl alcohol)(PVA)in different solvents or mixed solvents at 40℃,50℃and 60℃temperature in the presence of 0.01% of EC1·-DMSO was determined.It...     

高选择性透过二氧化硫气体分离膜的研究 （Ⅳ）不同烃基乙烯基亚砜接枝聚乙烯醇膜的透过性能

研究了不同烃基乙烯基亚砜接枝聚乙烯醇（ＰＶＡ－ＲＶＳＯ，Ｒ＝Ｍｅ，Ｅｔ，ｔ－Ｂｕ，Ｐｈ）膜对纯ＳＯ２、Ｎ２的透过性能以及ＳＯ２／Ｎ２混合气体的分离性能．结果表明上述膜对ＳＯ２具有高的选择性．对不同烃基乙烯基亚砜接枝膜进行了比较．     

锂离子电池PMMA-VAc聚合物电解质的制备与性质研究

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)和醋酸乙烯酯(VAc)为单体, 用乳液聚合法合成聚甲基丙烯酸甲酯-醋酸乙烯酯聚合物(PMMA-VAc), 并以此聚合物制备了新型聚烯烃膜支撑的聚合物膜及聚合物电解质. 用红外光谱(FTIR)、凝胶色谱(GPC)、差热和热重分析(DSC/TG)、扫描电镜(SEM)及电池充放电实验等方法研究了聚合物、聚合物膜和聚合物电解质的性质. 红外光谱结果表明, MMA与VAc通过各自的C＝C双键打开聚合成PMMA-VAc. PMMA-VAc易于分散在混合碳酸酯溶剂中并形成凝胶, 凝胶粘度随PMMA-VAc浓度的增加而增加, 当浓度为4%时成膜效果最佳. PMMA-VAc膜具有大量的微孔结构, 具有极强的吸液性能. PMMA-VAc膜具有良好的热稳定性: 在380 ℃范围内保持稳定. 聚烯烃膜支撑的PMMA-VAc膜室温下的离子电导率为1.85×10^－3 S•cm^－1, 用作为锂离子电池的聚合物电解质时, 电池具有良好的循环稳定性和倍率性能.     

DETERMINATION OF PERMEATION PROPERTIES OF GAS THROUGH POLYMER MEMBRANE BY GAS CHROMATOGRAPHY

An apparatus constructed for measuring permeation properties of polymer membranes using a mixture of gases is described. A gas chromatographic system was applied to determine the individual transport characteristics of component gases without a vacuum line. This paper also discusses some experimental factors effecting the precision of measurement. The results show that there is a linear relationship between the permeation time and the volume of the gas permeated through the membrane within certain permeation period, which depends on the permeation rate (from 10~(-4) to 10~(-7) cm~3 (STP)/cm~2. sec. cmHg) of the membrane. The reproducibility has been found to be good with a relative standard deviation of 3.5%. This method is more sensitive, considerably faster and more convenient for determining both the permeability coefficient and the separation factor of a polymer membrane from a chromat ogram using mixed penetrant gases.