壳聚糖-阿拉伯胶改性聚合物膜的制备及电生成巯基乙酸

以戊二醛为交联剂,甘油为增塑剂,制备了壳聚糖(CS)-阿拉伯树胶(GA)改性聚合物电解质(mCS-GA)膜,考察了CS与GA质量比,甘油用量、pH值及戊二醛用量对制备的膜性能的影响。通过FTIR、SEM、XRD对膜的结构进行了表征。结果表明:mCS-GA聚合物电解质膜的较佳配方为,在约100 mL,pH=4.0的混合膜液中,m(CS)∶m(GA)=5∶6,甘油体积为0.6 mL,戊二醛(质量分数0.25%)体积为2 mL,在此条件下膜的抗拉强度为27.55 MPa,断裂伸长率为12.70%,溶胀度为142%。膜特性研究表明:以该膜作为电解还原制备巯基乙酸(TGA)电解槽中阴阳两室间的隔膜,巯基乙酸和二硫代二乙酸的混合液为阴极液,H_2SO_4(质量分数25%)作为阳极电解液,电流密度J=10 m A/cm~2时,阴极室电还原产物巯基乙酸的电流效率达71.77%,平均电流效率达39.76%,电解过程中槽电压始终维持在2.3 V左右。     

Ni-mSA/CS双极膜的制备及其在电合成巯基乙酸中的应用

以改性海藻酸钠和壳聚糖制备Ni-mSA/CS双极膜并用于电还原制备巯基乙酸。测定了膜的红外光谱、机械性能、含水率及离子交换容量。将阴极镍网预埋在阳离子交换膜的表面上,以实现阴极室中的零极距电解。实验结果表明,以巯基乙酸和二硫代二乙酸的混合液为阴极液,25% H₂SO₄为阳极液,电流密度为10 mA·cm^-2,常温电解,电流效率可达66.7%。     

接枝改性SAMS-CMC-CS双极膜及在电合成高铁酸盐中的应用

采用双阴极室隔膜电解槽,以SAMS-CMC-CS双极膜为隔膜,多孔圆筒铸铁为阳极,结合变频不对称脉冲方波技术电合成高铁酸盐。扫描电镜观察,膜的截面形貌。FT-IR分析表明膜中含有-SO3^-、-COO^-、-N=CHR官能团。膜特性研究表明：该膜溶胀度较小,可有效地阻止FeO42-向阴极室扩散还原。双极膜中的水解离后产生的OH-及时地传输入阳极室中,以补充电生成FeO4^2-时消耗的OH^-。电解6h,平均电流效率64.1%。     

新型聚合物固体电解质的导电性研究

采用溶液浇铸法制得以偏二氟乙烯与六氟丙烯共聚物P(VdF-HFP)为基质的聚合物固体电解质,并测定了该类电解质的电导率。讨论了锂盐浓度、增塑剂配比、纳米SiO2粉末掺入以及温度对膜的离子电导率的影响;结果表明:以P(VdF-HFP)为基质的电解质的室温电导率最高达到2.81×10-3S·cm-1。利用红外分析对聚合物固体电解质的导电性进行分析,探讨了聚合物固体电解质膜的各组分间相互作用的规律。     

PAMPSLi/P(MMA-VAc)聚合物电解质的制备及表征

以2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体,制备了聚2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸锂盐(PAMPSLi),以PAMPSLi、P(MMA-VAc)为基体,以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,混入LiClO_4,制备了聚合物电解质。用红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)、差热/热重分析(DSC/TG)、X射线衍射(XRD)、机械性能测试和电化学交流阻抗的方法对聚合物和聚合物电解质的性质进行了研究。测试结果表明:PAMPSLi/P(MMA-VAc)共混制备的聚合物电解质膜含有大量微孔结构;两种基体相容性很好,有效地降低了聚合物的结晶度,具有优良的热稳定性和机械强度;20℃时,离子电导率可达1.68×10~(-3)S·cm~(-1),且电导率未出现随锂盐进一步增加而下降的现象。初步探讨了PAMPSLi提高聚合物电解质膜电导率和热稳定性的机理。     

基于互穿网络技术构筑环境友好型聚合物电解质膜与电化学性能

利用互穿网络技术通过乳液聚合法制备环境友好型聚合物电解质膜,采用FTIR、XPS、SEM、TEM和TG等技术对样品结构和形貌进行表征;通过CV、EIS和充放电测试结果分析样品的电化学性能。结果表明：当m(AMPS):m(BA):m(AA):m(AN)=1:3:2:2时,互穿网络聚合物电解质膜的离子电导率为0.88mS/cm;聚合物膜的抗拉强度为7.53MPa,断裂伸长率为90.4%;聚合物膜的吸液量为150%,热收缩率为4%,表现出最佳的力学性能和电化学性能。该互穿网络聚合物电解质膜与目前锂离子电池主流的正负极材料具有较好的相容性,普适性较好。以LiCoO₂为正极,石墨为负极,0.2C倍率下,首次放电比容量分别为141.3mAh/g和347.1mAh/g,100次循环后容量保持率分别为94.8%和85.0%;2C倍率下,放电比容量为119.8mAh/g和239.0mAh/g。关键词：聚合物电解质膜;互穿网络技术;环境友好;锂离子电池     

PVA-H_3PO_4凝胶聚合物电解质膜的制备及性能研究

以磷酸作为交联引发剂和质子源,用戊二醛(GA)交联聚乙烯醇(PVA)制备PVA-H_3PO_4凝胶聚合物电解质膜。采用X-射线衍射(XRD)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、热重分析(TGA)对制备的凝胶聚合物电解质膜进行了表征,并采用交流阻抗法研究了凝胶聚合物电解质膜的导电性能,分析了磷酸含量对凝胶聚合物电解质膜质子电导率的影响。结果表明,加入磷酸后,PVA结构由晶态向非晶态转变。随着H_3PO_4含量的增加,凝胶聚合物电解质膜的质子电导率先增大后减小;当PVA与H_3PO_4的质量比为1:6时,在室温下其质子电导率可达0.093S·cm~(-1),并且具有良好的电化学稳定性。     

改性海藻酸钠／壳聚糖双极膜成对电解制备乙醛酸

以镍网电极-改性海藻酸钠/壳聚糖双极膜(Ni-mSA/mCS BM)作为阴阳两室间的隔膜,利用双极膜的中间界面层水解离特性成对电解制备乙醛酸.水解离特性分析结果表明,双极膜中水解离后生成的H 透过mSA阳离子膜进入阴极室中,可及时补充草酸电还原生成乙醛酸过程中的H 消耗;OH(透过mCS阴离子膜进入阳极室中,与乙二醛电氧化生成乙醛酸过程中产生的H 结合生成H2O,可促进正向反应的速度.以饱和草酸和盐酸的混合液作阴极液,以10%乙二醛和10%KBr的混合液作阳极液,镍网为阴极,二氧化铅为阳极,在电流密度为20 mA·cm-2常温下电解,阴极电流效率达82.9%,阳极电流效率达75.7%,电解电压低于2.7 V.     

填充床电催化反应器制备甘露醇研究

自制了DSA电极为阳极,纯镍板为阴极馈电极,阳离子交换膜为隔膜,阴极室填充雷尼镍催化剂的填充床电化学反应器。在雷尼镍填充床电化学反应器中电还原果糖合成甘露醇,考察了雷尼镍用量、阴极馈电极电流强度、果糖起始浓度、槽电压、搅拌速度、支持电解质等因素对电还原反应的影响。结果表明:在无支持电解质存在下,当果糖起始浓度为2.0mol/L,阴极室中雷尼镍填充质量与果糖质量比为3,阴极馈电极电流强度为7A,通电量为2F/mol,槽电压为6V,搅拌速度150r/min,果糖的转化率可达97.68%,采用填充床电化学反应器制备甘露醇,反应效率高,可简化后续产品的提纯过程。     

P-mSA/mCS双极膜的制备及其在电合成2,3,5,6-四氯吡啶中的应用

以五氧化二磷、磷酸三乙酯和磷酸为反应剂,制备了磷酸化海藻酸钠(P-SA),经二茂铁离子改性后作为阳膜层;用乙酰基二茂铁改性壳聚糖制备了阴膜溶胶(mCS)。将阴膜溶胶流延于阳膜层上,制备了P-二茂铁-SA/乙酰基二茂铁-CS双极膜(P-mSA/mCSBPM)。测定了双极膜的电荷密度、H~+渗透性、交流阻抗、Ⅳ曲线和SEM。以化学镀方法将金属锌和镍的合金镀在阳离子交换膜层的表面上,以实现阴极室中的零极距电解。实验结果表明,以五氯吡啶(PCP)为原料,经电催化还原脱氯制备2,3,5,6-四氯吡啶(2,3,5,6-TCP),电流密度30 mA·cm~(-2)、电解时间40 min,电流效率70.1%、产率96%。与传统的Zn还原法相比,不仅省去了昂贵的金属还原剂的消耗,而且消除了锌泥对环境的污染。     

静电纺PLA微/纳米纤维膜的浸润性能研究

采用静电纺丝技术制备聚乳酸(PLA)微/纳米纤维膜,研究了其可纺性、浸润性能及结构。结果表明:以二氯甲烷为溶剂的PLA电纺丝溶液,当PLA质量分数为7%时,可纺出纤维直径为280～690 nm的PLA微/纳米纤维膜。PLA微/纳米纤维膜与水的接触角为127.6°,高于PLA流延膜与水的接触角107.7°;红外光谱分析表明,PLA微/纳米纤维膜的分子组成没有发生变化;X光电子能谱测试表明PLA微/纳米纤维膜的表面碳氧含量比高于PLA流延膜,PLA微/纳米纤维膜的疏水性得到提高。     

一种新型水性铁锈转化剂的制备及其性能

以偏氯乙烯树脂为主体成膜物,高固含单宁酸为铁锈转化剂,研制了一种新型水性铁锈转化剂.考察了树脂、铁锈转化剂、基材润湿剂、消泡剂用量对涂膜性能的影响.采用20-400X电子显微镜分析了水性铁锈转化剂的转锈效果.结果表明,以此配方制备的铁锈转化膜层完好平整,致密均匀.实验进一步采用中性耐盐雾试验(NSS),开路电路-时间曲线等方法研究了其性能.结果表明,水性铁锈转化剂与丙烯酸铁红底漆配套性良好,抗腐蚀性能更加优异.     

常温酮肼自交联纳米环氧树脂乳液的制备与表征

以环氧树脂E-20合成了环氧月桂酸酯, 以丙烯酸单体与双丙酮丙烯酰胺(DAAM)对其进行接枝改性, 添加己二酸二酰肼(ADH)制备了常温酮肼自交联纳米环氧树脂乳液。以红外光谱仪表征了合成过程中各步产物及乳液固化后的结构, 结果表明得到了设计结构的树脂, 干燥后涂膜的FTIR谱图表明酮羰基与酰肼基发生交联反应生成了腙;DSC分析表明合成的树脂具有两个玻璃化温度(T_g), 分别为丙烯酸接枝环氧树脂和纯丙烯酸树脂的T_g, 前者低于常温, 表明可以实现常温自交联。在改性环氧树脂乳液的合成过程中, 以粒径分析和综合性能分析对功能性单体配比进行了研究, 结果发现当MAA与E-20质量比为11.0%~14.7%、DAAM的用量为2%~3%、m(ADH)/m(DAAM)为0.8~1.0时, 制得的乳液具有良好的储存稳定性和涂膜性能。透射电镜及粒径测试表明乳液粒径为纳米级, 约88 nm, 且粒径分布均匀, 基本呈稳定的球形结构。将所制备的纳米乳液配制成防腐涂料, 性能测试表明该涂料具有良好的综合性能。     

含钴PDMS／三甲基硅基甲基纤维素复合膜的富氧性能研究

以乙烯基质量分数为5％的硅橡胶为基质材料,加入一定量的三甲基硅基甲基纤维素,以含氢硅油为交联剂、氯铂酸为催化剂,通过硅氢加成反应,将羧酸钴结构键合到膜内的交联网络中,室温硫化成膜。膜的富氧性能研究表明,在硅橡胶交联网络中,混入三甲基硅基甲基纤维素,不仅提高了分离系数,也改善了成膜性和膜强度。由于三甲基硅基甲基纤维素（TMS—MC）的混入,20℃时氧氮分．离系数（αO2/N2）升高到3．7,透氧系数（PO2）稍有降低为437Barrer。     

聚氨酯-聚丙烯酸酯共聚乳液的制备及形态研究

以聚醚二元醇(GE-210)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和二羟甲基丙酸(DMPA)为主要原料,制备了水性聚氨酯(WPU)乳液;再采用丙烯酸丁酯(BA)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)与WPU乳液共聚制备水性聚氨酯-聚丙烯酸酯(WPUA)复合乳液。讨论了WPUA乳液及胶膜的性能,并采用FT-IR、XRD、SEM和AFM等分析手段研究了WPUA涂膜的结构和形貌。结果表明,WPUA乳液具有良好的室温贮存稳定性及成膜性能,胶膜为无定型结构,透光率90%。与WPU乳液相比,WPUA乳液粒径有所增大,对基材的浸润性更好;其胶膜耐水性能明显提高;SEM和AFM分析同时显示,WPUA胶膜微观呈现"脊-谷"结构。     

吹胀比对聚丙烯微孔膜结构与性能的影响

采用挤出吹塑工艺并依托熔体拉伸成孔机理,制备了聚丙烯微孔膜,研究了不同吹胀比对聚丙烯初始膜及拉伸后微孔膜结构与性能的影响。结果表明,与吹胀比为1的聚丙烯初始吹塑膜及微孔膜相比,吹胀比为1.4的初始膜弹性回复率、取向度、纵向屈服强度以及应变硬化行为均较为接近,但横向强度明显提高;后拉伸制备的微孔膜透气性、孔隙率和热收缩性等性能也较相近,但穿刺性能得到明显改善。因此,吹塑成型过程中横向应力的存在,能够有效提高聚丙烯初始吹塑膜的横向强度,但是,较大的吹胀比(如吹胀比为2.1)降低了初始膜片晶结构规整性,拉伸微孔膜各项性能也出现了一定程度的下降。     

锌铝基重防腐涂料的开发与应用

根据钢结构特殊部位重防腐需要,以片状锌铝粉为基本填料,改性树脂为成膜物,开发出锌铝基重防腐涂料。对该涂料的防护性能和成本进行分析研究,结果表明:锌铝基涂料成膜后,其自腐蚀电位为-980 mV,可以对基体提供良好的牺牲阳极保护,其耐盐雾寿命为1 964 h。该锌铝基涂料与现有的锌铝基涂料相比具有明显的成本优势。     

Plasma polymerized membranes and gas permeability. I

Gas permeability of composite membrane prepared by plasma polymerization of various organic compounds was studied. In the membrane, a pinhole-free polymeric thin film was formed on a porous substrate. This film below 0.2 μm in thickness had sufficient mechanical strength for gas separation. The composite membranes were recognized to have high permeability and high permselectivity. Especially, the membranes prepared from hexamethyldisiloxane showed high permeation rate for oxygen, and those prepared from 1-hexene or cyclohexane showed high permselectivity between oxygen and nitrogen. chemical structure of plasma-polymerized film prepared from hexamethyldisiloxane was similar to that of dimethylpolysiloxane with a crosslinking of the polymer. The high permeability and high permselectivity of this film is considered to be due to its structure as mentioned above.     

Preparation of highly H+ permeable sulfonated poly(ether ether ketone) cation exchange membranes and their applications in electro‐generation of thioglycolic acid

BACKGROUND: Sulfonated poly(ether ether ketone) (SPEEK) was successfully synthesized from sulfonated 4,4′‐difluorobenzophenone, 4,4′‐difluorobenzophenone and bisphenol A. SPEEK cation exchange membranes were prepared by the casting method. The composition and morphology of SPEEK were characterized using Fourier transform infrared and ¹H NMR spectroscopies, respectively. The ion exchange capacity (IEC), water uptake and degree of swelling of the membranes were also investigated. SPEEK120 was used as a separator in an electrolysis cell to produce thioglycolic acid (TGA). RESULTS: SPEEK polymerization was carried out at 145 and 175 °C for 10 h. The IEC of the SPEEK membranes was measured as 0.24–2.02 meq g^?1 and the water uptake as 2.26–26.45%. The degree of swelling of the membranes was 1.71–15.28%. TGA was effectively prepared by electro‐reduction of dithioglycolic acid. The current efficiency peaked at 58.31% at room temperature with a current density of 15 mA cm^?2. CONCLUSION: SPEEK120 membrane shows good dimensional stability and H⁺ permeability. Compared to the traditional metal‐reduction method, the current electro‐reduction technique avoids the use of zinc powder and so reduces environmental pollution. Copyright © 2009 Society of Chemical Industry