氩等离子体后辉光区对聚四氟乙烯膜表面的优化改性

在理想管式反应器中, 采用Langmuir双电子探针和电子自旋共振(ESR)诊断技术分别定量测定了氩等离子体场中各活性物种的轴向分布, 并利用氩等离子体放电区及后辉光区对聚四氟乙烯(PTFE)进行了表面改性. 通过接触角测量、扫描电子显微镜和X 射线光电子能谱分析比较了改性前后常规及后辉光氩等离子体对PTFE表面结构及性能的影响. 结果表明, 氩等离子体中电子及离子浓度随轴向距离的增大迅速降低, 30 cm后接近于0, 而自由基浓度则降低缓慢, 40 cm处仍为初始浓度的96%. 氩等离子体放电功率、处理时间和气体流量强烈影响着PTFE表面润湿性的改善效果. 后辉光区因抑制电子和离子的刻蚀作用, 强化自由基反应, 使改性效果远优于常规氩等离子体. 经氩等离子体后辉光区短时间(30 s)处理后, PTFE表面化学成分发生了变化, F/C原子比从3.27降至2.30, O/C原子比从0.02增至0.09. 脱氟作用和含氧基团(如CO)的引入是有效改善PTFE表面润湿性的关键因素.     

微孔聚四氟乙烯增强复合质子交换膜研究

质子交换膜燃料电池(PEMFC)由于具有能量转化率高、环保等特点而受到广泛关注。作为质子交换膜燃料电池核心组件之一的关键材料质子交换膜(PEM)成为燃料电池研究的热点。聚四氟乙烯(PTFE)微孔膜由于具有高的化学和尺寸稳定性,被用来作为复合质子交换膜的增强基底。本文对当前微孔PTFE增强复合质子交换膜的研究进展进行了综述,介绍了微孔PTFE与全氟类离子树脂、部分含氟类离子树脂和非氟类离子树脂等的复合情况,着重说明各种复合增强的类型和方式,并比较了复合改性前后各种膜的物性特点,最后展望了微孔PTFE复合增强膜的未来研究趋势。     

高亲水性聚四氟乙烯微粉的制备及其性能研究

通过预辐射接枝方法在聚四氟乙烯(PTFE)微粉上成功接枝丙烯酸(AAc)和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS),制备了高亲水性的PTFE微粉.采用红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)和接触角(CA)测试表征了改性PTFE微粉的化学结构和亲水性变化;采用扫描电子显微镜(SEM)观察改性PTFE微粉表面形貌;采用电泳法测试了改性PTFE微粉的zeta电位;通过热重分析(TGA)测试了辐射接枝对PTFE微粉热稳定性的影响.结果表明,改性PTFE微粉亲水性和分散稳定性随着接枝率的增加而增强;在单体浓度为20%,AAc与AMPS之比为2且反应温度为70℃时接枝率达到26.6%,此时改性样品PTFE-g-P(AAc-co-AMPS)在水溶液中的分散稳定性效果较好,并能够长期稳定存在.水接触角由改性前的148.8°下降到改性后的30.2°,对应的zeta电位从-4.3 m V降为-83.4 m V.     

改善有机光伏器件性能的新型缓冲层

通过热蒸发在ITO阳极和聚3,4-乙撑二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)层之间引入一层聚四氟乙烯（PTFE）缓冲层,研究聚四氟乙烯缓冲层对基于聚3-己基噻吩:6,6-苯基-C61丁酸甲酯(P3HT:PCBM)的有机光伏器件光电特性影响。与使用PEDOT:PSS作为缓冲层的器件相比,使用聚四氟乙烯缓冲层的有机光伏器件开路电压、短路电流和光电转换效率均有所提高。器件光电性能提高的原因是由于PTFE缓冲层大量带负电荷的氟离子在ITO/PTFE界面处形成偶极子层, 改善了内建电场,从而使得空穴电荷的收集更加有利。     

磁控溅射法制备CeO_2/PTFE/Nafion复合膜及性能研究

采用磁控溅射法在聚四氟乙烯(PTFE)微孔膜表面溅射CeO_2,制备了CeO_2/PTFE复合膜.利用接触角、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和拉伸强度等对复合膜的亲水性、元素组成、形貌和机械强度进行测试,研究了溅射时间和溅射功率对膜性能的影响.结果表明,在溅射功率为40 W,溅射时间为120 s时,CeO_2/PTFE复合膜亲水性和拉伸强度都相对较好.在CeO_2/PTFE复合膜上浇铸Nafion树脂,制备的CeO_2/PTFE/Nafion复合膜含水率达到30%,离子电导率达到0.071 S/cm.     

标准加入法数据处理的改进及用于测定宜昌茶叶的氟含量

利用氟离子选择电极,采用一种改进的标准加入法的数据处理方法测定湖北宜昌几种茶叶中的氟含量.与传统的标准加入法不同的是:以加入标准溶液后测得溶液中待测物质(如:氟离子)的总质量(样品及加入标准液后氟离子的质量之和)对加入标准液的中该物质的质量(标准液中氟离子的质量)作图.湖北宜昌某品牌茶叶中的氟含量为46.8±0.5 mg/kg,相对标准偏差(RSD)为0.79%,加标回收率在98.0%～102.5%之间.改进后的标准加入法的数据处理方法简单、快速,能够提供更多的信息(如:加标回收率).     

钼的X射线荧光分析方法及其在高压开关用塑料质量控制中的应用

功能型聚四氟乙烯(PTFE)塑料质量控制的一个重要环节是其中Mo的分析,而PTFE塑料耐腐蚀耐高温性质使得其Mo的分析面临很多挑战。本工作采用单体PTFE材料模拟PTFE塑料,建立了分析PTFE塑料中Mo的X射线荧光分析法(XRF)。该方法绕开了PTFE塑料湿法及高温处理的难题,简化了PTFE塑料样品的处理过程,方法的定量范围(线性范围是0.05%～2.00%)和准确度(回收率为90%～110%)都满足高压开关用塑料中Mo的分析要求。该研究为高压开关企业开展质量控制提供了可靠的方法。     

丙烯酸水溶液聚合法制备PTFE/PAA/Nafion膜及其性能

采用廉价的多孔聚四氟乙烯(PTFE)膜作为基底, 用少量的Nafion与PTFE膜复合可制备低成本的质子膜. 但疏水性的PTFE膜与亲水性的Nafion膜结合性不佳. 基于此, 本文对疏水性的PTFE膜材料表面进行设计, 先采用丙烯酸对疏水性的PTFE膜表面进行亲水性改性, 再喷涂亲水性Nafion膜, 完成低成本PTFE/PAA/Nafion膜的制备. 实验结果表明, 改性前的PTFE膜材料水接触角为150°, 改性后的膜接触角变为55.6°, 亲水性大幅上升, 膜的机械强度和尺寸稳定性(断裂强度为25.2 MPa, 80 ℃下的溶胀率为11.9%)均优于Nafion117膜, 而 Nafion用量则节省了60%. PTFE/PAA/Nafion膜具有高质子导通率(80 ℃下达到131.9 mS/cm), 接近于Nafion117膜, 最大功率密度可以达到404.2 mW/cm².     

辐射接枝聚四氟乙烯的形态结构与结晶性质

<正> 辐射接枝是高聚物改性的重要方法,它特别适用于一般的化学方法难以实现改性的高聚物,如聚四氟乙烯(PTFE)利用辐射接枝改进粘附性取得较好的效益。 不久以前,Yamakowa等人曾对辐射接枝聚乙烯的结构作了讨论。本文用光学显微镜和X-射线等方法对PTFE辐射接枝苯乙烯(St)-丙烯酸(AA)接枝共聚物的超分子     

碱融浸取–离子选择电极法测定固体废物中的总氟

采用氢氧化钠熔融浸取固体废物中的氟,用离子选择电极法测定其中的总氟含量。固体废物样品经氢氧化钠高温熔融后,以热纯水浸取并加入适量的盐酸使溶液呈弱碱性,去除主要干扰离子。测定氟的线性范围为5.00~500μg,线性相关系数r=0.999 6,检出限为12.5 mg/kg。6种类型固体废物样品的加标回收率在90.4%~110.0%之间,测定结果的相对标准偏差为2.3%~4.6%(n=6)。该方法样品预处理简单、重现性好、检出限低,适用于多种固体废物中总氟的测定。     

高温热水解-离子色谱法测定铬矿中氟含量

建立了一种快速、准确的离子色谱法测定铬矿中氟含量的方法,将铬矿与石英砂混合,控制氧气和水蒸气的流量,于1 100℃高温下热水解30min,水解液经吸收后,选用Dionex AS11-HC阴离子分析柱,以KOH(20mmol/L)作淋洗液,自动再生抑制型电导检测器检测,离子色谱法测定铬矿中氟的含量。方法的检出限为0.022μg/mL,定量限为0.073μg/mL,方法的检测范围为0.0015%~0.20%,加标回收率在92%~101%。应用于实际样品的测定结果表明,铬矿中氟含量的测定值与标准方法的测定值一致。方法简单快速、检出限低、精密度高、准确度好。能满足铬矿中氟含量的快速准确检测要求。     

自动快速燃烧－离子色谱测定铜精矿中的氟

建立了自动快速燃烧（AQF）－离子色谱联用测定铜精矿中氟的方法。将 AQF 的自动化特性和离子色谱的灵敏度高、准确性好的特点结合起来,能够实现操作过程的连续自动化。结果表明,线性范围内（1.0?50.0 μg )校准曲线相关系数 r >0. 999,氟的检出限为0.0004%。按照实验方法测定铜精矿样品中氟,结果的相对标准偏差（ RSD ,n =6)为2.14 % ?4.24 %。将实验方法用于铜精矿标准样品氟含量测定,测定值与认定值吻合较好;方法对照试验表明,实验方法对氟含量的测定值与国家标准 GB/T 3884. 12—2010的测定值基本一致。     

氟离子选择电极测定黄磷尾气中气态氟含量

采用NaOH溶液吸收黄磷尾气中气态氟,氟离子选择电极测定其氟含量。结果表明,电极电位与5~100.0μg/mL氟离子浓度的对数有良好的线性关系(R=0.99992)。相对标准偏差(RSD)为3.05%,平均回收率为98.70%~99.69%。该方法操作简便、干扰小、准确度高,分析成本低,适用于黄磷尾气中氟含量的测定。     

碱熔-水蒸气蒸馏-离子色谱法测定锌精矿中的氟

建立了一种测定锌精矿中氟含量的分析方法。通过碱熔半熔融方法,除去锌精矿中大量硫对样品前处理的影响,利用水蒸气蒸馏的方法分离了被测元素氟与矿石中其它大量重金属离子。通过碱熔-水蒸气蒸馏后离子色谱测定,最大限度排除干扰,降低测定检出限。以碳酸钠(2.5mmol/L)和碳酸氢钠(3.5mmol/L)混合溶液作为淋洗液,SH-AC-1(200mm×4.6mm ID)阴离子分析柱分离,抑制电导检测器检测。线性范围内相关系数为0.999 6,加标回收率97%~102%,相对标准偏差小于4.0%,样品检出限0.0004%。有效拓展了锌精矿中氟含量的测定范围。     

膜质毛细管浓缩酶联光度法在线测定水样中总酚

提出用已二酰二氯作交联剂,聚乙烯醇(PVA)涂层改性聚四氟乙烯(PTFE)膜质毛细管,并用于多酚氧化酶(PPO)的固定,在线分析过程采用流动注射系统。这种经修饰的PTFE膜质毛细管可催化水溶液中酚的氧化,氧化产物与染料4-氨基安替比林偶合生成的有色化合物再经未涂层的PTFE膜质毛细管循环15 min分离富集,用乙醇洗脱后进入流通池在510 nm波长处进行在线检测。对在线酶催化反应和显色反应的时间,试验进入反应圈1及2时的流速,淋洗时,淋洗液的流速等均给了最佳参数。反应系在pH 6.8的磷酸盐缓冲介质中进行。该方法的线性范围为0.5～60μg·L~(-1),水样中常见的离子和化合物不干扰酚的测定。应用此法分析了地下水及自来水样中痕量酚,所得结果与国标标准方法所得结果之间的相对误差在1.8%～3.3%范围内。     

用高场非对称波形离子迁移谱技术快速检测二乙醇胺

采用高场非对称波形离子迁移谱(FAIMS)对二乙醇胺(DEA)进行快速检测分析, 以热解析法进样, 确定了二乙醇胺的离子特征信号, 并与气相色谱-质谱联用仪的检测结果进行了比较. 用聚四氟乙烯(PTFE)扩散管进样, 控制二乙醇胺样品气(DEA与空气的混合气)浓度, 利用FAIMS对不同浓度的二乙醇胺样品气进行检测. 通过对离子特征信号进行量化和重复性分析, 确定了二乙醇胺样品气的检出限为0.02 μg/L, 并建立了FAIMS检测二乙醇胺样品气的离子电流强度积分面积与样品气浓度关系曲线. 为FAIMS应用于现场快速检测二乙醇胺提供了一定的依据.     

高效液相色谱-线性离子阱/静电场轨道阱高分辨质谱筛查和确证纺织品中的致癌染料

建立了高效液相色谱-线性离子阱/静电场轨道阱高分辨质谱(HPLC-LTQ/Orbitrap MS)筛查和确证生态纺织品中致癌染料的方法。样品在水浴(95 ℃)中用吡啶/水(1/1, v/v)振荡(150 r/min)提取,上清液过聚四氟乙烯(PTFE)滤膜后,CAPCELL PAK C₁₈色谱柱(100 mm×2.0 mm, 5 μm)分离,以乙腈和5 mmol/L乙酸铵水溶液(含0.01%甲酸)、乙腈和5 mmol/L乙酸铵水溶液分别作为正、负电喷雾离子化(ESI)模式的色谱流动相梯度洗脱。在m/z 200~800范围内进行一级质谱全扫描。以准分子离子峰的精确质量数和提取的色谱图峰面积进行筛查分析和定量,以保留时间和数据依赖扫描(data-dependent scan)模式获得的子离子质谱图进行定性确证。9种染料的质量准确度小于5×10^-6(5 ppm),线性良好,相关系数大于0.99,方法检出限为0.125~25 mg/kg。3个添加水平的回收率范围为62.13%~116.28%,相对标准偏差小于15%。应用该方法检测了棉、涤纶及混纺纤维等20余件纺织品样品中的致癌染料残留。该方法准确、可靠。     

离子色谱-柱切换法测定土壤浸出液中的氟离子

建立了离子色谱-柱切换测定土壤浸出液中氟离子的方法。使用柱切换技术,将样品通过高聚物反相色谱柱进行在线预处理,分离氟离子和小分子有机酸,同时除去水溶性有机杂质,采用收集环收集氟离子并进入分析系统分析,消除了测定氟离子时普遍存在的干扰问题。分析系统的淋洗液为KOH溶液,流速为1.0 mL/min,采用抑制性电导检测,外标法定量。氟离子的线性范围为0.05~10.0 mg/L,相关系数为0.9999,加标回收率为103.4%~105.3%,相对标准偏差为2.0%~2.1%,检出限 (S/N=3)为5.50 μg/L。该方法适用于测定复杂基体样品中的氟离子。     

气相色谱-质谱法测定食品中黄樟素及其衍生物含量

建立了调味制品(调味料、番茄酱、酱油、花椒)、饮料(碳酸饮料、乳饮料、果汁)、肉制品(香肠、肉罐头、肉汤)、水果制品(果冻、果酱)、水产品(干鱼肉、鱼罐头、鱼肉泥)、小吃类(油炸薯片、糖果、巧克力)等18种食品中黄樟素、异黄樟素、二氢黄樟素含量的分析方法。样品在氯化钠盐析作用下,经二氯甲烷-乙腈提取,无水硫酸钠-氟罗里硅土柱吸附极性物质和水分。复杂样品需再经PRi ME HLB固相萃取柱(SPE)净化,5%苯基-95%甲基聚硅氧烷毛细管气相色谱柱分离,选择离子质谱技术监测,内标法定量。在最佳实验条件下,3种黄樟素在25~5 000μg/kg范围内呈良好的线性关系,相关系数(r2)≥0.9981,方法检出限(LOD)和定量下限(LOQ)分别为20μg/kg和50μg/kg,3个加标水平的回收率为77.6%~100.9%,相对标准偏差(RSD)为3.7%~13.6%。多种实际样品的测定结果表明,该方法准确可靠,适用于食品中3种黄樟素及其衍生物的定量和定性分析。     

粉末压饼LA-ICP-MS测定土壤样品中微量元素

研究了采用粉末压饼制样LA-ICP-MS测定土壤样品中多元素的分析方法.在土壤样品中事先加入已知含量的In,并以聚四氟乙烯(PTFE)为粘合剂,在200 KN的压力下制备用于激光剥蚀的压饼.详细讨论了粉末压饼样品中元素的均一性及元素相对信号响应.所建立的方法用于土壤标准参考物质固体样品的直接分析,测定值与参考值具有较好的一致性.