聚苯并咪唑酮膜与有机溶质相互作用的研究

本文用液相色谱的方法,测定了一些有机溶质在聚苯并咪唑酮(PBIL)膜与水之间的平衡分配系数K,并以此为基础,着重阐述了不同类型的有机溶质与PBIL膜之间相互作用的特点和反渗透分离过程中平衡效应与动态效应对分离性能的影响。从分子间的相互作用出发,探讨了反渗透分离机理,得出了较为令人满意的结果。

燃料电池用新型磺化聚(醚酮苯并咪唑)共聚物的合成与性能

通过两步反应合成了一种邻二氨基单体4-苯氧基-1,2-苯二胺(POPDA),并将它与4,4’-二苯醚二甲酸(DCDPE)、5-氨基间苯二甲酸(APA)及3,3’-二氨基联苯胺(DAB)在多聚磷酸介质中进行无规共聚,合成了一种新型聚(醚酮苯并咪唑)共聚物(PEKBI-x,x指POPDA在芳胺单体(POPDA和DAB)中的摩尔分数)。以发烟硫酸为磺化试剂,通过后磺化反应合成了相应的磺化聚(醚酮苯并咪唑)共聚物(SPEKBI-x)。利用SPEKBI-x结构中APA单元的侧氨基与交联剂1,2,7,8-二环氧辛烷结构中的环氧基团反应,制备了一系列磺化聚(醚酮苯并咪唑)共聚物交联膜(SPEKBI-x-CL)。采用热重分析、拉伸测试、Fenton实验等研究了质子交换膜的热稳定性、力学性能、离子交换容量、吸水率、溶胀率、质子电导率、抗自由基氧化稳定性及电池性能。结果表明:所制得的交联膜具有很高的离子交换容量(2.88~3.28 meq/g)、良好的力学性能和热稳定性,膜的质子电导率随着共聚物结构中POPDA单元含量的增加而增大。单电池初步测试结果表明:由SPEKBI-0.50-CL交联膜所组装的H2-O2单电池在80℃、80%相对湿度和100 kPa背压下的最大输出功率密度(PD,max)达到662 mW/cm2,高于由Nafion212所组装的H2-O2单电池在相同条件下的发电性能(PD,max=631 mW/cm2)。

聚(N–芳基化苯并咪唑酮)的合成与热性能研究

以酮基双苯并咪唑和4,4'–二氟二苯甲酮为单体,通过亲核取代反应得到聚(N–芳基化聚苯并咪唑酮)。通过N–芳基化的方法把苯并咪唑和酮基引入到聚合物主链中,以期得到一类耐热性能优异的含酮基聚苯并咪唑。通过分子模拟方法对目标聚合物的分子链结构及其堆积状态进行了计算分析,其结构通过FT–IR、1H–NMR和元素分析表征。该聚合物由于具有较为刚性的分子骨架结构,故表现出优异的热性能和较高的玻璃化转变温度(T5%=501℃,Tg=279℃)。