ATRP法制备侧链型聚醚醚酮阴离子交换膜

以二氟二苯甲酮、双酚A和邻甲基氢醌单体缩聚合成聚醚醚酮(PEEK)作为基膜材料.PEEK经修饰改性合成带有异丙基溴端基PEEK,以此为原子转移自由基聚合(ATRP)大分子引发剂,通过ATRP法在PEEK主链上接枝引入聚甲基丙烯酸二甲基胺基乙酯(DMAEMA)侧链,得到梳状PEEK接枝聚合物(PEEK-gDMAEMA).用傅里叶变换红外(FTIR)光谱、核磁共振氢谱(1H-NMR)、热重分析(TG)和扫描电子显微镜(SEM)等方法对PEEK-g-DMAEMA的结构进行表征.实验结果表明,甲基丙烯酸二甲基胺基乙酯被成功地接枝在聚醚醚酮主链上,PEEK-g-DMAEMA膜具有明显的亲水疏水微相分离形貌,叔胺基团相互聚集成形成离子通道.接枝聚合反应10 h,PEEK-g-DMAEMA膜的离子交换容量为2.07 mmol·g-1,以此膜为电解槽隔膜,2 h的OH-离子透过率达0.15 mol·L-1,说明PEEK-g-DMAEMA膜具有良好的离子交换能力.     

基体分离-高分辨电感耦合等离子体质谱法测定硫化物矿石中的稀土元素和钇

采用Na2O2碱熔,经阳离子交换树脂分离富集,分离掉大量熔剂和基体,HR-ICP-MS上测定铅锌矿中的稀土元素。采用内标法消除基体影响,轻稀土元素采用低分辨率模式测定,重稀土元素采用高分辨率模式测定,有效地消除了测定过程中的基体干扰和轻稀土对重稀土的干扰。方法检出限为0.5~12.1ng/g,RSD在1.0%~4.6%之间。     

高效阴离子交换色谱-脉冲安培检测法测定乳粉中的低聚果糖

建立了测定乳粉中低聚果糖的高效阴离子交换色谱-脉冲安培检测(HPAEC-PAD)方法。样品经50%(v/v)乙醇水溶液提取,On Guard RP柱除脂,CarboPac PA200阴离子交换色谱柱(250 mm×3 mm)分离。采用水、0.2 mol/L NaOH溶液和0.4 mol/L NaAc溶液三元梯度淋洗,流速为0.4 mL/min,柱温为30 ℃,进样量为25 μL,脉冲安培检测器检测。蔗果三糖、四糖、五糖在0.05~10 mg/L范围内线性关系良好,相关系数(r²)> 0.9993;定量限分别为0.02、0.005和0.02 mg/L。在0.5、1.0、5.0 mg/L添加水平下,蔗果三糖、四糖、五糖的平均回收率为86.0%~114.0%。该方法处理简单、结果准确、灵敏度高,适用于乳粉中低聚果糖的测定。     

Morphology Evolution of Poly（vinylidene fluoride） Membranes during Supercritical CO2 Assisted Phase Inversion

A supercritical carbon dioxide（Sc CO2） assisted phase inversion was developed to produce microporous poly（vinylidene fluoride）（PVDF） membranes whose morphology characteristics arise from both liquid-liquid demixing and solid-liquid demixing（crystallization）. This result was confirmed by Fourier transform infrared spectroscopy（FTIR）, from which both α and β crystals were found. As revealed by contact angle experiment, the PVDF membranes prepared via Sc CO2 assisted phase inversion were more hydrophobic compared with the control membrane produced via conventional immersionprecipitation technique. In particular, the sample with 15 wt% PVDF prepared at 45 °C and 13 MPa exhibited a contact angle of 142°, which was mainly caused by the multilevel micro- and nano- structure. The effects of polyethylene glycol（PEG）, polyvinyl pyrrolidone（PVP） and lithium chloride（Li Cl） on the structures and crystal form were investigated. PVP promoted the formation of β phase crystal form, while PEG boosts the evolution of α phase. Li Cl restrained the crystallization degree of PVDF membrane under Sc CO2.     

侧链结构对磺化聚芳醚性能及微观形貌的影响

比较了3种主链结构相同而侧链结构不同的磺化聚芳醚(SPAE)材料的性能. 分析了侧链结构对聚合物的吸水、 溶胀及质子传导行为的影响. 结果表明, 在相同的离子交换容量(IEC)条件下, 具有柔顺脂肪族侧链的聚芳醚材料具有较高的质子传导率. 其原因是由于柔顺的脂肪族侧链比刚性的芳香族侧链更易运动, 有利于侧链末端磺酸基团的聚集, 进而形成离子簇. 3种聚合物微观形貌的分析结果表明, 含柔顺侧链结构的聚合物薄膜具有更大的质子传输通道, 其结果与聚合物的宏观吸水和传导现象相吻合.     

含氟磺化双三蝶烯型聚芳醚砜质子交换膜的制备及性能

利用3,3,4,4-四氟二苯砜、十氟联苯、6F-双酚A及6,13-双三蝶烯二酚,通过亲核取代共聚及后磺化方法制备了2个系列不同磺化度的磺化双三蝶烯型聚芳醚砜,并通过氢核磁共振波谱(1H NMR)对其化学结构进行了表征.研究发现,所得磺化聚芳醚砜均表现出了优异的热稳定性.此类膜材料具有优良的机械性能、尺寸稳定性、氧化稳定性及高温低湿度条件下高的质子传导率.透射电子显微镜的结果表明,聚合物主链中大量氟原子的引入显著改善了聚合物的相分离结构,并且随着聚合物主链中氟含量的增加,亲水区域明显增大.这也是含氟磺化双三蝶烯型聚芳醚砜质子交换膜材料在高温低湿度条件下具有高质子传导率的主要原因.     

高效弱阳离子交换色谱法对脲还原变性溶菌酶的折叠研究

用高效弱阳离子交换色谱(HPWCX)对脲还原变性溶菌酶(Lys)进行了复性研究. 在流动相中脲浓度固定为4.0 mol•L^－1和选用对天然态蛋白有稳定作用的硫酸铵为盐或置换剂时, 在蛋白浓度为15.0～50.0 mg•mL^－1时, HPWCX法比稀释法活性回收率高. 为了提高Lys的质量及活性回收率对所用色谱条件进行了优化研究, 当蛋白起始浓度为20.0 mg•mL^－1时, Lys的质量回收率和活性收率分别为97.8%和95.4%. 表明此种方法简便且有可能对其他还原变性蛋白的复性具有通用性.     

自组装合成Fe-N-C-PANI有序介孔结构催化剂及其在酸性条件下的氧还原活性

采用乙醇挥发自组装法,以F127为模版,甲阶酚醛树脂为碳源,聚苯胺为配体,加入硝酸铁和硅酸盐,制备了有序多级孔的Fe-N-C-PANI催化剂.催化剂的成分和形貌表征结果表明,在热处理温度为800℃时,有序介孔的结构最清晰,拥有整齐的孔道和最高的比表面积（1007 m²/g）;XPS分析结果表明,吡啶氮原子和石墨氮原子含量（摩尔分数）为3.86%.热处理温度升高过程中Fe（Ⅲ）被还原,向单质Fe转化,并促进了N的掺杂,使碳化铁转化为Fe-N_x活性位点,提高了催化剂的氧还原反应（ORR）催化活性,热处理温度达到900℃时,过多的单质铁使其氧还原活性下降.在酸性溶液中,Fe-N-C-PANI-800催化剂的起始电位可达0.89 V,半波电势为0.81 V.有序介孔结构使催化剂更易石墨化,提高了材料的稳定性.     

质子交换膜燃料电池零下冷启动研究

在零下启动过程中,质子交换膜燃料电池阴极中氧气还原反应生成的水会在催化剂层内部结冰,因而阻碍氧气传输,覆盖催化剂层反应活性位点,降低电化学活性面积,影响燃料电池发电性能,甚至会导致零下启动失败;同时,结冰/融化循环还会破坏膜电极结构,影响燃料电池寿命。因此,质子交换膜燃料电池零下启动技术的研究对促进燃料电池汽车的推广应用有重要意义。本文针对质子交换膜燃料电池的零下启动过程,从实验研究、机理解释、模型分析及策略开发等角度对文献内容进行了梳理,并对涉及质子交换膜燃料电池零下启动过程的专利技术进行了总结。     

一种通过梯形PPMgLN波导倍频实现带宽可调谐光源的理论研究

本文设计了一种梯形的周期极化掺镁铌酸锂(PPMgLN)波导,并通过在传播方向上引入温度梯度来拓宽其倍频(SHG)过程的泵浦光源可接收带宽。通过有限差分的光束传输法,计算波导的有效折射率,并进行波导尺寸的设计。结果表明,通过改变梯形波导不同位置的温度,使其形成一个温度梯度,可拓宽泵浦光源的波长可接收带宽。本文所设计的PPMgLN波导最大泵浦光源可接收带宽为C波段,即1 530~1 565 nm,该波导可倍频C波段,得到输出波段带宽为765~782.5 nm,温度调谐范围为30~150 ℃。