杂多酸掺杂质子交换膜的制备、结构及性能

作为含有多金属氧酸Keggin分子构型的固体强酸,杂多酸(HPAs)具有优异的吸水性、质子传导性(cp)、机械、热及化学稳定性。HPA掺杂陶瓷或聚合物质子交换膜(PEMs)可以有效提高复合PEMs的亲水性、cp、燃料阻隔性、机械、热及化学稳定性,同时显著降低其cp及燃料阻隔性的温度与湿度依赖性。当HPA掺杂陶瓷时,两者之间的氢键作用导致HPA在基体中的流失率低、分散性强且掺杂量高,此时复合PEMs的cp(10^(-1) S/cm数量级)较基体PEMs(10^(-3)~10^(-2) S/cm)大幅升高;而当HPA掺杂磺化聚合物时,两者之间的静电排斥力造成HPA在基体中的流失率高、分散性差且掺杂量低,此时复合PEMs的cp(10^(-1) S/cm数量级)较基体PEMs(10^(-2)~10^(-1) S/cm)仅小幅升高。为了有效降低HPA在聚合物基体中的流失率,可以采用聚合物膜"三明治"状包覆复合PEMs、盐化HPA、改性基体或通过第三组分负载HPA以分别在HPA与基体或负载之间形成氢键或静电引力等手段;对于HPA的负载改性,由于陶瓷或聚合物负载在基体中易团簇,相应地HPA在基体中的分散性与掺杂量并未提高。有时采用HPA与吸水性较强的磷酸共掺杂陶瓷基体或负载,以协同提高复合PEMs的cp,然而效果并不显著。以上各种结构的HPA掺杂PEMs通常由溶液浇铸法、自组装法、溶胶-凝胶法及浸润法等制备;不同方法往往相互关联,即制备过程可能涉及两种或3种方法的耦合使用。改性HPA或其负载以显著提高HPA在磺化聚合物基体中的分散性与掺杂量,借此构建全新、高效的质子传输通道形态以实现复合PEMs的超高cp(100S/cm数量级),是今后PEMs技术的重点发展方向之一。

含准分子级硫化镉量子点的硫化镉/聚合物复合材料的制备与表征

以镉盐离子交联型聚合物为前驱体,利用冷冻干燥法合成含有准分子级硫化镉(Cd S)量子点的Cd S/甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸共聚物(MMA-MAA)复合材料,使用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)与乙酸镉物理共混后冷冻干燥作对比研究。采用傅里叶变换红外(FTIR)光谱仪、X射线衍射(XRD)仪、紫外-可见(UV-Vis)分光光度计及光催化反应装置分别对其进行化学结构、纳米团簇形态、光学特性及光催化性能进行分析。结果表明:Cd S/MMA-MAA复合材料被成功合成,其准分子级Cd S量子点散射峰无法被XRD探测到,而熔融热压后发现1.1 nm的团簇;Cd S/PMMA参考样品热压前后纳米簇径变化不大,分别为2.3与2.4 nm;Cd S/MMA-MAA复合材料中Cd S的UV-Vis特征吸收带边出现蓝移,归因于Cd S的量子尺寸效应。光催化性能实验表明,Cd S/MMA-MAA复合材料光催化性能高于Cd S/PMMA参考样。

液晶聚酯增强双酚A型聚碳酸酯复合材料的研究进展

将液晶聚酯(LCP)加入到双酚A型聚碳酸酯(PC)基体中可以显著改善体系的加工流动性.同时在 复合材料中原位形成大长径比、高模量与高强度的LCP微纤,但由于PC与I.CP的相容性差,导致机械性能难 以大幅度提高。本文综述了 LCP增强PC复合材料的研究进展,重点阐述了 PC/LCP复合体系的增容技术与 增强方法,并讨论了其制备工艺条件如温度、剪切速率、粘度比、拉伸比及加工次数等对LCP微纤形成与机械 性能的影响。最后.通过离子化改性PC与LCP复合.以借助离子交联.增强PC基体及强的离子-偶极相互作 用.实现两者之间的界面增容,从而达到真正意义上的增强.有望成为具有潜力的发展方向之一。