负载离子液体的阳离子交换膜在烯烃/烷烃分离中的应用

制备了负载胆碱赖氨酸盐离子液体（[Ch][Lys]）的阳离子交换膜，测定并表征其膜的性能，研究其在电渗析下分离1-己烯/n-己烷的能力。结果表明，膜含水率和离子交换容量随离子交换树脂质量分数和离子液体含量的增加而增大；膜的面电阻随树脂质量分数增大而减小，随离子液体含量的增大而增大；膜中添加离子液体明显提高了其分离1-己烯/n-己烷的能力，当阳离子交换树脂含量为70%、离子液体添加量为15%时，所制的阳离子交换膜对1-己烯分离的选择性最高，其值可达9.5。     

BPO和AIBN作引发剂对阳离子交换膜性能的影响

改进传统制备聚偏氟乙烯(PVDF)均相阳离子交换膜的方法,利用引发剂和浓硫酸磺化直接制备PVDF均相阳离子交换膜。通过溶剂蒸发法制备了含引发剂过氧化苯甲酰(BPO)和/或偶氮二异丁腈(AIBN)的PVDF阳离子交换膜,研究不同引发剂及其含量对膜结构和膜性能的影响。利用FE-SEM和FTIR分析了膜的形貌结构。结果表明:含有BPO的阳离子交换膜中PVDF与苯乙烯形成了半互穿网络结构,而含有AIBN的阳离子交换膜中苯乙烯接枝在线性PVDF链上并形成相分离结构。PVDF阳离子交换膜的结构和性能受膜制备时AIBN和BPO的添加量影响。当AIBN占PVDF5%(质量分数)、BPO占PVDF2%(质量分数)时,离子交换膜的膜电阻达最低值4.2Ω×cm~2,离子交换容量最高为1.59 meq/g;当AIBN占PVDF 3%(质量分数)、BPO占PVDF2%(质量分数)时,离子交换膜的迁移数为95.15%。最后通过循环伏安法和计时电位法进一步验证了引发剂对膜电阻和迁移数影响的实验结论。     

PVC-Al2O3共混制备PVDF膜及电化学性能研究

采用热压法技术制备PVDF-PVC-Al_2O_3(PPA)半均相阳离子交换膜。研究了PVC-Al_2O_3纳米颗粒含量对PPA膜电化学性能的影响。结果表明,膜中添加剂含量的增加,膜的含水率有一定程度的提高,合成膜中氧化铝纳米颗粒负载率的增加也使离子交换容量有高有低。同时PPA膜中PVC-Al_2O_3的质量分数增加至PVDF质量的2%后,氯化钾溶液中膜的选择性和迁移数的到改善,有2%左右的提高,并趋于一定程度不再下降。适量的PVC-Al_2O_3含量对降低膜面电阻有很好的效果,而且PPA膜的氧化稳定性也很好,很有制备前景。     

戊二醛含量对季铵化壳聚糖耐碱性能影响的研究

以壳聚糖(CS)和环氧丙基三甲基氯化铵为原料制备季铵化壳聚糖(QCS),并以戊二醛(GA)为交联剂,制备一系列交联剂含量不同的阴离子交换膜。将其在常温下浸泡于2 mol/L Na OH溶液中24 h,考察其含水率、溶胀度、机械性能、电导率以及离子交换量的变化情况。结果表明,交联剂的加入可以提高阴离子交换膜的耐碱性能,并随着交联剂含量增加其耐碱性能随之增强。戊二醛质量分数为1.25%的膜,于2 mol/L Na OH溶液中浸泡24 h后,损失离子交换量为4.67%,在70℃条件下损失的电导率仅为7.5%。表明交联有助于提高阴离子交换膜的耐碱性。     

戊二醛含量对季铵化壳聚糖耐碱性能影响的研究

以壳聚糖(CS)和环氧丙基三甲基氯化铵为原料制备季铵化壳聚糖(QCS),并以戊二醛(GA)为交联剂,制备一系列交联剂含量不同的阴离子交换膜。将其在常温下浸泡于2 mol/L Na OH溶液中24 h,考察其含水率、溶胀度、机械性能、电导率以及离子交换量的变化情况。结果表明,交联剂的加入可以提高阴离子交换膜的耐碱性能,并随着交联剂含量增加其耐碱性能随之增强。戊二醛质量分数为1.25%的膜,于2 mol/L Na OH溶液中浸泡24 h后,损失离子交换量为4.67%,在70℃条件下损失的电导率仅为7.5%。表明交联有助于提高阴离子交换膜的耐碱性。     

原位交联聚乙烯醇/二氧化硅杂化功能膜的制备与性能

以正硅酸乙酯（TEOS）为前驱体,戊二醛（GA）为交联剂,利用溶胶凝胶法和原位化学交联法相结合的方法,制备了交联的聚乙烯醇/二氧化硅（PVA/SiO2）杂化功能膜。通过FTIR、SEM、溶胀和拉伸实验研究了二氧化硅和原位化学交联对杂化膜结构和性能的影响。结果表明,制备的膜是具有梯度交联结构的有机/无机杂化体系,原位化学交联对膜断面形貌影响不大。二氧化硅的引入和戊二醛原位交联都能有效地降低杂化膜的平衡溶胀度,两种因素在提高杂化膜耐水性方面具有互补作用。     

QCS-CM-Guanidine全互穿网络阴离子交换膜的制备及其性能

以季铵化壳聚糖(QCS)、纤维素(CM)和小分子游离胍(Guanidine)为原料,戊二醛(GA)为交联剂,采用化学交联法制备了具有全互穿网络结构的QCS-CM-Guanidine阴离子交换膜,并对其耐碱性、含水率、溶胀度、机械强度以及电导率等相关性能进行测定。结果表明,CM和Guanidine的引入,对膜的机械强度和导电性能有所增强,将QCS-CM40%-Guanidine2.5%膜在4mol/L的KOH浓溶液中浸渍96 h,膜的电导率损失量仅为4%,离子交换量的损失量为7%,表明该膜具有良好的耐碱稳定性。     

掺杂双核咪唑离子液体阴离子膜的制备与表征

以双核N-十二烷基咪唑与1,4-二溴丁烷为原料,异丙醇为溶剂,通过两步法合成双核咪唑离子液体。以壳聚糖为基料,掺杂双核咪唑离子液体,用戊二醛(GA)交联,制备一系列交联型阴离子交换膜。考察了离子液体的加入量和交联剂的用量对膜含水率、机械强度、离子交换量(IEC)、电导率等各项性能的影响。结果表明,交联剂和离子液体加入量的增加可有效降低膜的含水率,增加离子交换量和导电率,其中交联剂对机械性提高效果明显,交联剂和离子液体的加入量为6%和5%时,取得合适的含水率和溶胀度,分别为106%和131%。在温度70℃时,复合膜的电导率最高可达0.063 5 S/cm。     

PVC/SBR异相阳离子交换膜的制备及其等离子体银纳米粒子表面改性

以四氢呋喃作为溶剂,阳离子交换树脂粉末作为官能基团,采用液体浇注方法制备了聚氯乙烯(PVC)/丁苯橡胶(SBR)异相阳离子交换膜。在真空反应器中通过氩等离子体处理由银纳米粒子对膜表面进行改性,提高膜性能。并研究了银纳米沉积层厚度对膜性能的影响。扫描光学显微镜照片显示,与未改性膜相比,沉积层厚度为40 nm的膜具有较好的性能。还研究了盐溶液浓度对优质膜电化学性能的影响。结果表明,膜的电阻、膜电位、迁移数和选择率随氯化钠溶液浓度的增大而下降。     

燃料电池用Semi-IPN膜的性能测定

本文以季铵化壳聚糖和苯乙烯为原料,戊二醛为交联剂制备燃料电池用半互穿网络膜(Semi-IPN)。实验过程中对制得的Semi-IPN的化学结构进行了FT-IR表征,结果标明,季铵化壳聚糖与苯乙烯已经形成半互穿网络结构。半互穿网络膜的含水量、离子交换量也被进行了测定。离子交换量的测定结果标明,该膜的离子交换量随苯乙烯加入量的增加而降低。含水量的测定结果表明,膜的含水量在溶剂的一定浓度范围内随苯乙烯量增加而降低,随交联剂戊二醛浓度的增大而降低。本实验中引发剂—过硫酸钾的用量也进行了考察。结果标明,本实验得到的半互穿网络膜的含水量,离子交换量,机械强度等不随引发剂用量的变化而变化。     

聚乙烯阴离子交换膜掺混聚偏氟乙烯改性表征

聚偏氟乙烯（PVDF）因含氟乙烯基单体,拥有良好的化学稳定性、热学稳定性和机械性能,与其他高分子膜材料相比更容易提高离子交换膜的性能。本实验采用热压法制备PVDF聚乙烯阴离子交换膜,探讨了PVDF含量对膜性能的影响,如膜电阻、离子交换容量、耐破度、含水率和选择透过性。利用红外光谱仪及扫描电子显微镜表征手段对PVDF膜表面性质和结构进行了分析。结果表明,当PVDF含量增加时,膜面电阻、耐破度升高。离子交换容量、含水率,反离子选择透过性降低。虽然PVDF的添加导致含水率、交换容量等膜性能的下降,但耐破度的升高表明膜稳定性和机械性能得到了提升,这赋予PVDF聚乙烯膜一定的使用价值。     

水转印用PVA水解膜的研究

以聚乙烯醇1788(PVA)作为原料,以甘油(丙三醇)作为增塑剂,采用流延法制作水转印膜,研究水解膜溶解时间、平衡含水率及制膜溶液粘度的影响因素。实验发现,聚乙烯醇薄膜的溶解时间会随着溶解水温、甘油比例的增加而减少,随着膜厚的增加而增加;薄膜的平衡含水率随着环境湿度及甘油比例的增加而增加,且平衡含水率在甘油质量分数小于6%时增加平缓,大于6%时增加比较迅速;在聚乙烯醇水溶液中添加一定的甘油后,随着甘油比例的增加,聚乙烯醇水溶液的粘度会相对减小;在低剪切速率下,质量分数为15%聚乙烯醇水溶液粘度会随着剪切速率的增加而增加。     

聚四钛酸钾非均相阳离子交换膜的研制

用聚四氟乙烯 (PTFE)乳液作粘结剂与聚四钛酸钾 (TPTIK)离子交换剂混炼、滚压法制备了非均相阳离子交换膜。讨论了交换剂含量 (We)与膜交换容量 (C)的关系及粘结剂用量 (Wc)对膜强度 (P)的影响。以TPTIK3 0 %、PTFE乳液 (含固量 >45 % ) 70 %的组成 ,制备了交换容量 1.10mg·N·g-1(dry)的非均相阳离子交换膜     

EPDM/PVDF阳离子交换膜的制备

本文采用EPDM、PVDF、苯乙烯和二乙烯基苯为原料，浓硫酸为磺化剂，制备出具有互穿网络结构的阳离子交换膜。通过研究，对比不同品牌不同型号EPDM、共混基材比例、基材与苯乙烯比例、磺化时间和磺化温度对膜性能的影响。优化后的EPDM阳离子交换膜具有良好的综合性能：交换容量1.8～2.0 mol/kg，面电阻为5～6Ω·cm²，溶质扩散系数5～6×10^-3 mmol/(cm²·h·mol·L^-1)，其在电渗析过程中展现出的低电阻、低能耗和较高的电流效率，使得EPDM阳离子交换膜具备潜在的竞争优势。     

聚丙烯均相阳离子交换膜的制备及其结构与性能研究

以丙烯酸(AA)为主要单体、过硫酸铵(APS)和过氧化二苯甲酰(BPO)为引发剂、季戊四醇丙烯酸酯(PETA)为交联剂,对聚丙烯(PP)非织造布进行接枝改性;再以聚丙烯酸(PAA)进行涂覆,以防水剂进行耐水与防水处理,制备PP均相阳离子交换膜;探讨了单体、引发剂、交联剂的浓度对接枝率的影响,以及不同防水剂处理对离子交换膜的含水率、离子交换量、力学性能、防水性能和导电性能的影响。结果表明:当接枝液中AA质量分数为30%、交联剂质量分数为6%、双引发剂BPO和APS总质量分数为3.2%时,接枝率最高,达到85%;以六羟树脂防水处理后,离子交换膜的离子交换量降低、力学性能提高,离子交换膜的含水率为28.0%、离子交换量为0.83 mmol/g、拉伸强度达8.89 MPa;六羟树脂处理后的PP离子交换膜的静水压差为2.96 kPa,六羟树脂的防水处理效果比含氟聚丙烯酸酯的防水处理效果好;相比PP非织造布,PP离子交换膜的导电性能明显提高,其表面电阻为1.7×10~8Ω。     

聚四钛酸钾非均相阳离子交换膜的研制

用聚四氟乙烯（PTFE）乳液作粘结剂与聚四钛酸钾（TPTIK）离子交换剂混炼，滚压法制备了非均相阳离子交换膜，讨论了交换剂含量（We)与膜交换容量（C）的关系及粘结剂用量（Wc）对膜强度（P）的影响，以TPTIK30％，PTFE乳液（含固量＞45％）70％的组成，制备了交换容量1．10mg.N.g^-1(dry)的非均相阳离子交换膜。     

化学交联对改善聚乙烯醇膜耐水性的研究

以马来酸为交联剂,通过化学交联法改善聚乙烯醇的耐水性能。结果表明随着交联剂浓度的增大,经过交联的PVA耐水性显著增加;PVA的交联度及结晶度主要由热处理温度决定,随着热处理温度的升高PVA膜的溶水率明显下降;当热处理温度确定后,在一定的热处理时间内PVA的分子结构基本达到稳定状态。当MA浓度为6%,热处理条件为160℃、1.5 h时,可获得耐水性较好的PVA膜。     

壳聚糖/聚乙烯醇/半胱氨酸复合水凝胶的制备及其性能研究

以壳聚糖(CS)、聚乙烯醇(PVA)和L-半胱氨酸(L-cysteine)为原料,以甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为交联剂,通过化学交联和光固化反应合成了壳聚糖/聚乙烯醇/半胱氨酸复合水凝胶。考察了半胱氨酸用量、光引发剂用量等对复合水凝胶性能的影响。试验表明,制备出的水凝胶薄膜溶胀能力和耐溶剂性能均随L-半胱氨酸的增加先增大后减小,加入少量L-半胱氨酸后断裂伸长率由13%增长到200%以上,加入过量的L-半胱氨酸使得断裂伸长率和强度下降。引发剂的加入对材料形貌有一定的影响。在L-半胱氨酸加入量为与GMA摩尔质量比1∶1时性能最优。     

醋酸酯淀粉/PVA共混膜性能研究

通过改变醋酸乙烯酯对玉米淀粉的投料比,制备一系列不同取代度的醋酸酯淀粉.将醋酸酯淀粉与聚乙烯醇(PVA)通过溶液共混的方法来制备共混膜,讨论了醋酸酯化的改性程度、增塑剂丙三醇和交联剂戊二醛的用量对共混膜力学性能、透光率的影响.结果表明,当醋酸酯淀粉取代度提高时,断裂强度、断裂伸长率和透光率逐渐增大;共混膜的断裂伸长率随丙三醇含量的增加而显著增加,断裂强度逐渐下降,透光率呈现先增加后减少的趋势.当交联剂戊二醛的质量分数为4.5％时,共混膜的断裂伸长率、断裂强度和透光率达到了最大值.     

溶液/乳液二次聚合制备单分散微米级交联聚苯乙烯微球的研究

尝试一种不同于以往传统方法合成单分散微米级 (6-1 0μ)交联聚苯乙烯微球—溶液 /乳液二次聚合法。研究了引发剂、溶剂、交联剂、稳定剂、乳化剂含量对聚合物微球粒径的影响 ,得出最佳的反应条件。研究发现粒径随引发剂和交联剂浓度的增加而增大。随介质水用量的增加而增大 ,随乙醇用量增加而减小 ,随稳定剂和乳化剂浓度的增加而减小。