“点击化学”离子化聚砜对磺化聚醚醚酮/聚砜共混膜性能的影响研究

为制备氢离子/二价金属离子渗透选择性优异的阳离子交换膜,探究功能基团(季铵基团、羧基)含量对膜性能的影响规律,采用“点击化学”反应,在聚砜(PSF)侧链接枝季铵基团和羧基获得离子化PSF,将其与磺化聚醚醚酮(SPEEK)共混制备阳离子交换膜,分别通过离子化PSF添加量、功能化度和侧链阴阳离子比例调控共混膜中季铵基团含量,探究其对膜性能的影响规律.膜对氢离子和亚铁离子的渗透选择性随着离子化PSF含量和功能化度的增加均呈现先升高后降低的趋势,当离子化PSF的季铵与羧基比例为1:1时,共混膜的渗透选择性最佳.季铵基团与磺酸基形成离子对有利于抑制膜溶胀,通过Donnan排斥和尺寸筛分效应提高阳离子交换膜的渗透选择性;但当季铵基团的含量超过一定值,离子簇的形成导致其在膜内分布不均,膜的渗透选择性有所降低.羧基则通过形成氢键减小膜的氢离子渗透性降低幅度.