二氧化硅改性Nafion117阳离子交换膜的性能研究

Nafion阳离子交换膜以其优秀的机械和离子选择性能得到广泛应用,而在强酸性条件下,虽然比其他类型阳离子交换膜仍有着明显的优势,但其性能却已明显降低。针对这一问题,采用了正硅酸乙酯对其进行改性处理,并对改性后膜的性能进行了研究。通过对离子交换容量、离子选择透过性、含水率的测试,发现在交换容量和含水率变化不大的情况下,对氯离子的阻挡效果得到了明显的改善,在最优的改性条件下较原膜提高了53.8%。

自组装法制备Nafion117/蒙脱土复合膜

用经过处理的有机蒙脱土,以乙醇为分散剂,Nafion117膜为原料,在超声波振荡下进行自组装,制备了Nafion117/蒙脱土复合膜.采用红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)测定了掺杂前后Nafion117膜结构的变化.结果表明,掺杂膜已经进行了自组装,蒙脱土沉积到Nafion117膜上构筑成一种特殊的复合膜.

离子交换膜全钒液流电池的研究

阴离子交换膜JAM-10和阳离子交换膜Nafion-117用于全钒液流电池,其物理和电化学性能的研究表明:全氟化Nafion-117膜的机械强度和化学稳定性优于JAM-10膜,且Nafion-117膜的导电性好,适合大电流充放电,但正、负极钒溶液更易于相互渗透,水的转移快,电池的库仑效率低于用JAM-10膜的电池。JAM-10膜对阳离子存在排斥效应,可有效抑制正、负极溶液的交叉污染,但水的转移减慢,电极电阻增大;JAM-10膜电池的库仑效率高,而电压效率低,大电流充放电时更明显。

温度对质子交换膜扩散性能影响的分子动力学模拟

为了研究Nafion膜的微细观结构及其输运特性,针对目前广为采用的Nafion 117膜并基于Materials Studio软件平台构建了一种分子动力学计算模型,在温度分别为300、353 K时,对其实施了计算,得到了不同水含量下Nafion 117膜的元胞结构,并依据该模型计算了水分子和水合氢离子的扩散系数.模拟结果表明:质子交换膜元胞的密度随水含量的增加而下降,和实验值基本一致,最大偏差在8%以内(300 K);当温度升高时,膜元胞密度降低,这与温度升高、膜体积膨胀导致密度降低的宏观分析完全一致.同时,研究了膜水含量、温度对水分子和水合氢离子在膜内的扩散系数的影响,增加水含量可以提高膜的质子传导率,同一温度下水含量越大,水分子和水合氢离子的扩散系数越大,且同一水含量下温度越高,水分子和水合氢离子的扩散系数越大.

全钒液流氧化还原电池中隔膜的研究

Nafion117和PE-01阳离子交换膜均可作为全钒液流氧化还原电池的隔膜用材料,PE-01在机械性能和化学稳定性方面优于Nafion117.探讨PE-01作为钒电池隔膜材料的优势和劣势,测定PE-01膜和Nafion 117的离子交换容量、4价钒离子在其中的扩散能力以及膜面电阻.实验表明,Nafion 117具有导电性能优良、较大的离子交换容量以及较小的面电阻;PE-01具有很好的物理性能和阻钒离子渗透能力.

质子膜表面粗糙化对质子交换膜燃料电池膜电极性能改善研究

通过对Nafion117表面粗糙化和“预先溶胀法”制备技术提高了微型PEM燃料电池膜电极的极化性能.循环伏安和交流阻抗等电化学检测方法证明,Nafion117表面粗糙化后扩展了催化层/质子膜三相界面区域,增大了电化学反应的有效活性面积,降低了界面的接触阻抗.

全氟磺酸膜的离子选择性

研究了Nafion117膜(一种全氟磺酸膜)对阳离子的选择性,测定了含K^+、Ni^(2+)及Fe^(3+)的Nafion 117膜的离子选择性系数,实验发现含H^+、K^+、Pb^(2+)、Ni^(2+)、Co^(2+)、Fe^(3+)等离子的膜都能较好符合Nemst响应.膜对一价离子的选择性优于二价及三价离子.

全固态控制电位电解型SO_2气体传感器的研制

采用三电极结构 ,Nafion 117膜为中间固态电解质 ,研制一种新颖的全固态控制电位电解型SO2 气体传感器。研究表明 :其响应时间、底电流、结构性能等均优于Au Nafion膜作为中间电解质的半固态控制电位电解型SO2 气体传感器与全液态SO2 气体传感器。在SO2

胃肠道间质瘤60例中c-kit和PDGFRA基因突变的检测

目的: 探讨c kit基因和PDGFRA基因在我国胃肠道间质瘤(GIST)中的突变状况。方法: 用PCR扩增和直接测序的方法,检测60例GISTc kit基因9号、11号、13号和17号外显子突变以及PDGFRA基因12号和18外显子突变。结果: 60例GIST中kit基因突变率为63. 3%,绝大多数为杂合性突变,少数为纯合性突变。其中以编码近膜区的11号外显子突变最为常见(58. 3% );其次为编码胞外区的9号外显子突变(3. 3% );偶见编码胞内酪氨酸激酶结构域的13号外显子突变(1. 7% ),是一个新的突变位点L641P;未检出17号外显子突变。11号外显子的突变位点多集中在5′端的经典热点(42. 9% ),表现为密码子第557 -560的点突变和框内缺失。第二个热点位于11号外显子的3′端,为框内串联重复。后者主要发生在胃部,女性患者多见。60例GIST中PDGFRA基因突变率为5%,表现为编码胞内酪氨酸激酶结构域的18号外显子D842V点突变,且均为CD117阴性。未见编码近膜区的12号外显子突变。结论:CD117阳性GIST主要表现为c kit突变,分布在11号外显子经典热点和3′端热点,后者与老年女性胃GIST相关。PDGFRA基因突变主要见于CD117阴性GIST,多发生在后腹膜,具高度侵袭危险性。

PPy/Nafion复合膜的制备及性能表征

用0.5mol.L-1的FeCl3溶液作引发剂,采用原位化学聚合法将吡咯单体聚合在Nafion117膜基体中。复合膜的红外光谱图中出现明显聚吡咯(PPy)的特征吸收峰,说明吡咯单体聚合在Nafion117膜中。机械性能测试表明复合膜的拉伸强度比Nafion117膜提高了。热重测试表明复合膜具有更高的热稳定性能。对复合膜进行了甲醇渗透性能的测试,结果表明复合膜具有明显的阻醇作用,PPy/NF-3膜的甲醇渗透率值是5.9×10-7cm2.s-1,和Nafion117膜相比降低了53%。

PEM内水和质子扩散的分子动力学模拟

为了研究Nafion膜的微细观结构及其输运特性,本文针对目前广为采用的Nafion 117膜并基于MaterialsStudio(MS)软件平台构建了一种分子动力学计算模型,对其实施了计算,得到了不同含水量下Nafion 117膜的元胞结构,膜元胞的密度的模拟值与实验值吻合较好;同时研究了水分子和水合氢离子在膜内的扩散,水分子和水合氢离子的扩散系数随着含水量的增加而增加,和实验值变化趋势一致。分析了计算结果与文献实验值出现偏差的原因,并指出目前利用分子动力学方法对质子交换膜(PEM)进行微观研究仍不失为有力的手段。