有机无机杂化PVA/SiO2阳离子交换膜的制备及电化学性能表征

在酸性条件下制备了有机-无机杂化PVA/SiO2阳离子交换膜,在无机链端引入了磺酸基团。利用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、物理化学(氧化稳定性,IEC和吸水率)和电化学性能测试方法(膜电阻,迁移数和选择透过性)对制备的膜及商品苯乙烯膜进行了广泛表征。结果表明,与苯乙烯膜相比,制备的PVA/SiO2阳离子交换膜具有良好的选择透过性和低电阻中。6%-PVA/SiO2的离子交换膜的综合性能最好,可能应用于“双膜三室”钴回收系统。

MoS_(2)/PVDF阳离子交换膜的制备及污染物去除性能

为了在提高微生物脱盐燃料电池脱盐效率的同时去除污水中的金属离子和有机染料,对传统的PVDF阳离子交换膜进行改性,通过加入MoS_(2)提高PVDF的亲水性能和吸附性能,增加了羟基等亲水基团,当加入0.5%的MoS_(2)后脱盐效率较纯的PVDF提高了66.0%.有机染料亚甲基蓝(MB)去除率提高了47.1%,金属离子铅(Pb)去除率提高了37.7%.

SiO_2-PWA/PVA改性阳离子交换膜选择透过性研究

对阳离子选择透过性不高的离子交换膜,采用固定了荷电基团磷钨酸(PWA)的溶胶Si O_2-PWA/聚乙烯醇(PVA)对其进行改性,以电解时膜的Cl^-泄漏率为评价指标,研究改性条件对膜选择透过性的影响,并对膜的表面形貌和官能基团进行表征。结果表明,在原膜预处理时间为2 h,溶胶溶质质量比1:2:10,溶胶的质量浓度0.5 kg/L,热处理温度与时间60℃和2 h的情况下,膜改性效果最佳,相比于原膜,Cl^-泄漏率降低了8.5%,膜电阻降低了3.5Ω·cm^2,亲水角降低了45°。具有应用于需要高选择透过性离子交换膜相关的水处理领域潜力。

纳米SiO2改性聚偏氟乙烯离子交换膜对单组分电解质溶液的脱盐性能研究

对纳米SiO2改性聚偏氟乙烯(SiO2/PVDF)离子交换膜电渗析处理单组分电解质溶液进行了试验研究。结果表明,在不同操作条件下,SiO2/PVDF离子交换膜的极限电流密度和脱盐率均大于未改性聚偏氟乙烯(PVDF)离子交换膜。SiO2/PVDF离子交换膜的极限电流密度随着淡水流量和电解质浓度的增加而增加;随着电流强度的增加,SiO2/PVDF离子交换膜的脱盐率也相应增加;随着淡水流量增加,脱盐率会逐渐降低。为使SiO2/PVDF离子交换膜用于电渗析过程获得良好的脱盐效果和节约能量,NaCl质量浓度为500mg/L时电流密度应控制在1.17mA/cm2。

四价钒离子VO^(2+)在几种阳离子交换膜中的自扩散行为

研究了VO2+在3种阳离子交换膜PE01,NF120以及Nafion1135中的自扩散行为,采用UV-3802可见-紫外分光光度仪测定VO2+浓度,建立浓度与时间的关系,用Ct=Ct∞(1-exp(-αt))经验方程拟合实验数据,得到VO2+在3种膜PE01,NF120以及Nafion1135中的自扩散方程.结合Fick扩散理论,推导出了VO2+在膜中的扩散系数D与方程中经验常数α的关系,计算出了VO2+在3种阳离子交换器Nafion1135,PE01以及NF120中的扩散系数分别为2.66×10-13,2.09×10-13和3.26×10-13m2/s.在所研究的阳离子交换膜中,PE01膜对VO2+具有最好的阻隔作用.

纳米SiO2对PVA基复合涂膜包装材料成膜透湿性能的影响

为改善聚乙烯醇(PVA)涂膜的阻湿保鲜效能特性,该文采用添加纳米SiO2对PVA基复合涂膜包装材料进行改性,应用响应曲面方法研究SiO2、硬脂酸、戊二醛对三元复合涂膜材料成膜效能特性的影响及交互作用。结果表明:加入纳米SiO2改性可有效提高PVA基复合涂膜包装材料的阻水、阻湿性能,优化组成膜透湿率8.18g/(m2.d)比对照组(不添加纳米SiO2的PVA复合膜)降低26.61%(p<0.05);硬脂酸、戊二醛对复合涂膜材料成膜透湿率的影响与纳米SiO2存在显著的交互作用,每100mL0.05g/mL的PVA溶液中纳米SiO2添加量在小于0.05g范围内随着SiO2含量增大,复合涂膜材料成膜透湿率随硬脂酸、戊二醛的比例增加而降低,阻湿性能提高。

交联PVA／SiO2复合膜的制备及性能

采用一种氮丙啶交联剂对聚乙烯醇(PVA)进行交联,通过红外等测试表征研究交联剂用量对交联膜化学结构、力学性能、溶胀性及耐水性的影响,从而确定薄膜性能最优时交联剂的用量。当交联剂用量质量分数为3%时,其拉伸强度和断裂伸长率分别提高25.9%和38.1%,力学性能得到明显改善。将性能最优交联膜与纳米SiO2复合,测试复合膜的力学性能,结果表明:其性能得到进一步提高。

纳米SiO_2/PVA复合超滤膜的制备及性能研究

用 Stober法制备纳米级分散的 Si O2 颗粒 ,使其均匀地分散在 PVA水溶液中 ,并通过相转化法制得纳米 Si O2 / PVA复合超滤膜。对所得膜进行了 DSC分析和力学性能测试。结果表明 ,膜的玻璃化转变温度 (Tg)和力学性能都有明显的提高。初步探讨了纳米 Si O2 对所得膜增强机理 ;通过超滤实验对所得膜的性能进行了评价。

纳米SiO_2表面处理对质子交换膜热稳定性的影响

研究了纳米SiO2在偶联剂修饰后对质子交换膜的热稳定性及热降解动力学的影响。利用热重分析（TG—DTG）在氯气气氛中，升温速率分别为5℃、10℃和20℃的条件下，采用Kissinger、Flynn-Wall—Ozawa、Friedman和Modified Coats—Redfem方法对膜SiO2改性后的非等温动力学数据进行了分析。TG-DTG曲线显示SiO2改性后质子交换膜分解率达到10％和15％时，最低热降解温度分别为392．4℃和429．5℃，比改性前分别提高26．8℃和57．7℃。改性后质子交换膜为一步法分解，分解的温度区间为405℃～550℃，热分解的表观活化能E和指前因子lnA分别为223．110／mol和31．63min-1，分解过程属于一维扩散（D1）机理控制。

质子交换膜燃料电池用Nafion/SiO_2复合膜

采用溶胶-凝胶法以TEOS(正硅酸乙酯)和商业化的Nafion115膜为原料制备了Nafion115/SiO2复合膜。在Nafion膜的酸性介质中,TEOS水解聚合得到SiO2以及含有羟基和乙氧基的硅烷混合物,从而形成Nafion115/SiO2复合膜。将Nafion115/SiO2复合膜与电极组装成MEA,在110℃和130℃的电池温度下评价电池性能。在电池温度为130℃、操作压力为0.25MPa、电池电压为0.7V时,使用Nafion115/SiO2复合膜得到的电流密度是使用Nafion115膜电流密度的1.9倍。

高温质子交换膜燃料电池用Nafion/SiO_2复合膜研究进展

传统的质子交换膜燃料电池在高温下工作时,质子膜会因温度升高而发生脱水和膜/SiO2复合膜电阻升高的现象,这对提高燃料电池的工作性能是一个致命的阻碍.由于Nafion 具有较好的吸水和保水性能和较好的阻止甲醇渗透的能力,人们通过溶胶-凝胶法或重铸法/SiO2复合膜,并于高温(80～140℃)下应用在质子交换膜燃料电池和直接甲合成了Nafion /SiO2复合膜的制备方法、结构性能及研究情况,并分析了醇燃料电池中.简单介绍了Nafion 存在的问题和其广阔的应用前景./SiO2复合膜;燃料电池;高温;

SPEEK/SiO_2复合型质子交换膜的结构与性能

以磺化聚醚醚酮(SPEEK)为基体,通过溶胶-凝胶法制得了SPEEK/SiO2复合质子交换膜,采用扫描电镜、交流阻抗和热重分析等方法研究了复合膜的结构与性能。结果表明,SiO2与SPEEK之间的共价交联使两相间的相容性得到明显的改善,SiO2粒子以纳米尺寸均匀地分散在聚合物基体中。SiO2粒子的掺入使得复合膜的质子传导性能略有降低,但复合膜中SPEEK-SiO2-SPEEK这种共价交联结构的生成使膜的阻醇性能和溶胀性能得到了明显提高,热稳定性也有所提高。

PVA对SiO_2减反膜表面结构的影响

以正硅酸乙酯(TEOS)为有机硅源,乙醇为溶剂,NH3.H2O为催化剂,采用溶胶-凝胶技术,加入PVA(聚乙烯醇)添加剂,在玻璃上用旋涂法制备减反膜,并对其进行热处理;分别采用椭偏仪和扫描电镜对所制备减反膜的结构、物性进行研究,研究PVA添加剂对减反膜结构、折射率的影响。结果表明:适量的PVA添加剂可以控制SiO2太阳电池减反膜的开裂。

SiO2/SPFEK质子交换膜的化学稳定性及导电性能研究

为提高磺化聚醚醚酮(SPFEK)质子交换膜的化学稳定性及质子传导率等性能,采用溶胶-凝胶法制备了SiO2/SPFEK复合质子交换膜,利用扫描电子显微镜(SEM)对复合膜的微观形态进行了表征,并考察了不同SiO2掺杂量对质子交换膜性能的影响.结果表明,纳米SiO2能提高膜的质子传导率和氧化稳定性.当SiO2掺杂质量分数为8%时,复合膜的质子传导率在80℃时为5.59×10^-2 S/cm,且表现出良好的氧化稳定性等.

阴离子聚丙烯酰胺对SiO_2/PVDF离子膜的污染机制研究

聚偏氟乙烯(PVDF)以其优良的化学稳定性、耐热性和易成膜等特点在膜合成中倍受青睐,但由于PVDF膜的疏水性,使其在水处理领域的应用受到了限制。纳米SiO2/PVDF离子交换膜电渗析处理含阴离子聚丙烯酰胺(APAM)高矿化度污水膜污染试验研究表明,APAM对SiO2/PVDF和PVDF阴离子交换膜的污染主要是膜表面吸附污染,阻碍了离子的迁移。扫描电镜和能谱分析证实了阴膜表面的污染物成份是APAM和少量钙的无机盐。APAM对阳膜的污染较轻。SiO2/PVDF膜的抗APAM的污染能力好于PVDF膜。

SPPO/SiO_2/PWA复合质子交换膜的制备及性能

利用溶胶-凝胶法制备出了SPPO/SiO2/PWA复合质子交换膜,对膜的离子交换容量(IEC)、平均当量重量(EW)、磺化度(SD)、吸水性、溶胀率、质子电导率、Tg进行了表征,此外,还对膜的结构进行了FT-IR、SEM表征,结果表明,所制得的掺杂2%～5%SiO2和3%PWA的SPPO复合膜在100℃、100%相对湿度时的质子电导率与Nafion-117?膜相近,有望作为质子交换膜使用。

SPSF/PWA/SiO_2复合质子交换膜的制备与性能

用磷钨酸(PWA)和纳米二氧化硅(SiO2)对磺化双酚A聚砜(SPSF)进行掺杂并制膜,对膜的结构、质子传导率、热稳定性、溶胀度和机械性能等进行了研究.结果表明,PWA和SiO2的加入可以有效提高SPSF膜的质子传导率和使用温度、降低SPSF膜的溶胀度,同时使SPSF膜的热稳定性和机械性能略有下降.

纳米SiO_2、TiO_2改性PVA基液体石蜡复合涂膜保鲜包装材料

为降低聚乙烯醇(PVA)基涂膜保鲜包装材料成膜透湿性,采用液体石蜡乳化与PVA复配,应用响应面试验方法研究添加液体石蜡和纳米SiO2、TiO2改性对PVA基复合涂膜包装材料成膜透湿性能的交互作用及影响。结果表明:添加液体石蜡和纳米SiO2、TiO2改性可有效降低PVA基涂膜包装材料的透湿性能,优化组成膜透湿率(14.578g/(m2.h))比对照组(不加纳米材料PVA基液体石蜡复合膜)降低了26.02%(P<0.05);纳米SiO2与纳米TiO2和液体石蜡对成膜透湿率有显著的交互作用,随着纳米SiO2添加量的增加,复合涂膜材料成膜透湿率随着纳米TiO2比例的适当增大或液体石蜡的比例的适当减小而降低。

基于P_2O_5/SiO_2与磺化聚醚醚酮合成的无机/有机复合质子交换膜

采用溶胶-凝胶法制备P2O5/SiO2溶胶与P2O5/SiO2粉末,之后分别与磺化聚醚醚酮(SPEEK)复合,制得无机/有机复合质子交换膜并研究了两种膜的形貌、力学性能以及质子电导率。与纯SPEEK膜相比,P2O5/SiO2无机成分的引入能显著改善复合膜的质子导电性能。同时,P2O5/SiO2的不同引入方式导致复合膜具有不同的结构,进而引起复合膜力学性能与质子导电性能上的差异。在所制备的无机/有机复合膜中,含有40%P2O5/SiO2(质量分数)粉末的复合膜的质子电导率达到1.6×10-2 S/cm,其所组装的单电池的开路电压为0.95V,峰值功率密度达到446mW/cm2。

732型阳离子交换树脂吸附L-色氨酸的性能研究

在线跟踪观察732型阳离子树脂吸附L色氨酸的行为。实验结果表明,732型阳离子树脂吸附L色氨酸速率由液膜扩散控制,表观吸附速率常数,随温度的升高而增大,其表观活化能Ea为30.46kJ/mol;表观吸附速率常数随体系中葡萄糖含量的增大而减小;外加氯化钠导致两种竞争,低浓度有利于树脂对L色氨酸的吸附。