新型聚阴离子电解质膜材料羧甲基化PVA的合成表征及性能

聚乙烯醇(PVA)与氯乙酸在KOH的催化下,合成了一种新型聚阴离子电解质羧甲基化PVA(CMPVA)。考察了反应时间、温度、氯乙酸用量对取代度(DS)的影响,用傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)对CMPVA的化学结构和膜表面形态进行了表征,CMPVA的导电性、耐热性随DS的增大而提高,分别将PVA、CMPVA及CMPVA/季铵化聚阳离子PVA(QAPVA)复合物制备渗透汽化复合膜,用于乙醇/水体系进行渗透汽化分离。其中CMPVA/QAPVA复合物膜对水的分离因子α为1440、渗透通量J为850g/m2.h。

新型磷酸单酯PVA聚阴离子电解质膜材料的合成及性能

采用磷酸和聚乙烯醇(PVA)在尿素存在下发生单酯化反应,合成了一种新型聚阴离子电解质磷酸单酯PVA(PMPVA)。考察了反应时间、反应温度、磷酸用量、尿素用量对取代度的影响。利用傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)对PMPVA的结构进行了表征,PMPVA的导电和耐热性随取代度的增大而提高。将PMPVA及PMPVA/季铵化聚阳离子PVA(QAPVA)复合物制备的渗透汽化复合膜,用于乙醇/水体系进行渗透汽化分离。PMPVA对水的分离因子α为637,渗透通量J为3903g/(m2.h);PMPVA/QAPVA复合物膜对水的分离因子α为1890、渗透通量J为520g/(m2.h)。

聚阴离子电解质纳米粒子的制备及其表征

探索了一种新的聚阴离子电解质基(海藻酸钠、果胶和羧甲基壳聚糖)的纳米粒子的制备方法.该方法不涉及任何有机溶剂和表面活性剂,并且能够很好的控制聚阴离子电解质基纳米粒子的形貌及粒径.应用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)观测了干态纳米粒子的形貌;采用扫描电镜在低真空下以环境扫描模式(ESEM)表征了湿态纳米粒子的形貌,利用纳米粒度仪测定了纳米粒子的粒径及其分布.结果表明,在含有Ca2+和CO32-的水溶液中,聚阴离子电解质可以自组装成形状规整且分散性好的纳米粒子.

新型高密度电荷聚阴离子PVA-g-PAC膜材料的合成

采用硝酸铈铵[Ce（Ⅳ）]-聚乙烯醇（PVA）氧化还原体系作引发剂，PVA与丙烯酸（AC）进行接枝共聚，得到了PVA接枝聚丙烯酸共聚物（PVA-g-PAC）。研究了反应条件对接枝共聚反应的影响，并对反应机理进行了初步探讨。将PVA-g-PAC钠盐与季铵化聚阳离子PVA制备聚离子复合物膜，初步用于乙醇／水渗透汽化膜分离，分离因子α=600～2000、渗透通量J=500～1000g／（m^2·h）。

邻苯二甲酸单酯化PVA的合成

用聚乙烯醇(PVA)和邻苯二甲酸酐在浓硫酸催化下单酯化制备邻苯二甲酸单酯化PVA(OAMEPVA)。考察了反应温度、反应时间、催化剂用量等对酯化取代度的影响。用傅里叶变换红外光谱表征OAMEPVA的化学结构;扫描电子显微镜观察发现,OAMEPVA聚合物膜的表面形态呈聚酯树脂和羧酸盐的交织结构;测定了OAMEPVA的热稳定性,随取代度的增加其玻璃化转变温度升高,OAMEPVA羧酸盐水溶液的导电性与溶液的浓度成正比。