基于乌尔曼偶联反应制备的密集季铵化型全钒液流电池阴离子交换膜

离子传导率和选择性是全钒液流电池隔膜的两项核心性能指标.本文基于乌尔曼偶联反应设计合成含八苯甲基的双酚单体,然后依次将其聚合、溴甲基化、季铵化制得一系列密集季铵化型阴离子交换膜(QA-OMPFEKs).产物QA-OMPFEK-20 (离子交换容量IEC=1.66 mmolg^-1)的室温SO42-传导率为9.62 mS...     

非水体系快速挥发法直接合成有序介孔炭

采用非水溶剂快速挥发法,以表面活性剂和酚醛树脂为结构导向剂和碳前驱体制备介孔炭.通过透射电镜、氮吸附-脱附和扫描电镜对产品的结构进行了表征.结果表明:所制介孔炭具有高度有序的二维六方结构.表面活性剂与酚醛树脂的配比对介孔炭的有序性有较大的影响,当其质量比高于1:0.25时,可保持良好的有序度.随着比值的减小,有序度逐渐降低.与蔗糖液相浸渍法相比,非水体系快速挥发法所制介孔炭具有较少的外微及大孔.     

低温交联法制备炭材料用改性沥青

以二乙烯基苯（DVB）为交联剂，在对甲苯磺酸（PTS）的作用下对中温煤沥青进行改性，制备出性能优良的炭材料用改性沥青，并对改性沥青的性能进行表征。结果表明，未固化沥青的软化点为112℃，残炭率达68.0%，而固化后沥青的残炭率高达74.2%；改性后的沥青中出现很多中间相小球体；与未改性的煤沥青相比，该沥青炭化产物的孔隙尺寸明显变小。     

新型炭微球的制备及性能研究

采用悬浮缩聚法制得烯丙基COPNA-BMI树脂微球,然后经过炭化处理后得到新型炭微球.采用SEM观察这种树脂微球及炭微球的表面形貌;采用FT-IR分析该树脂微球炭化过程官能团的变化;采用元素分析仪对不同温度下该树脂微球C、H、O、N元素的含量进行测定;采用XRD对炭微球的微晶结构进行分析.研究表明,炭微球到具有很好的球形和表面光洁度,其结构为无定形炭;随着炭化温度的升高,炭微球的C含量逐渐增加,H、O含量明显降低.     

二乙烯基苯改性煤沥青的流变行为

研究了二乙烯基苯(DVB)改性煤沥青的流变行为.采用SEM和EDAX对改性前后沥青的形貌和组成进行分析,采用旋转黏度计测试改性沥青的流变性能.研究表明:改性沥青中出现分布均匀的微纤;随着改性沥青中甲苯可溶物含量的减少,其黏性流动活化能变大;改性沥青的剪切速率越高,改性沥青的表现黏度越小.     

全钒液流电池用磺化聚芴醚酮质子交换膜的制备及性能

质子交换膜(PEM)作为全钒液流电池(VRFB)的核心组件之一,应当解决成本高昂、合成过程复杂等问题,并具备高质子传导率、低钒离子渗透率、高机械强度和优异化学稳定性等关键性能。本文基于四甲基双酚芴单体通过缩聚反应合成了一系列聚芴醚酮化合物PFEKs,再利用溴代反应将苯甲基功能化为溴甲基,接着通过4-羟基苯磺酸钠的SN₂亲核取代制得了一系列不同离子交换容量的磺化聚芴醚酮聚合物(SPFEKs)。通过溶液浇铸法成膜并酸化,得到一系列新型低成本PEMs。该合成路线的原料来源广泛,价格低廉,不涉及危险的磺化反应,易于工业放大。所得膜都具有良好的机械性能和氧化稳定性,其中SPFEK-40膜具有较高的质子传导率及离子选择性、较低的钒离子渗透率及面电阻,综合性能优异。以SPFEK-40膜组装的VRFB在电流密度为80 mA/cm₂^{时的能量效率}(EE)为88.2%,高于以Nafion 212膜组装的VRFB的84.8%。此外,以SPFEK-40膜组装的VRFB在30次循环后放电容量仅衰减至84.3%,远高于以Nafion 212膜组装的VRFB的66.1%。     

对苯二甲醛改性煤沥青的流变性能研究

为了研究对苯二甲醛(TPA)改性煤沥青的流变性能，采用旋转黏度计测定了煤沥青及TPA改性煤沥青的表观黏度，研究了表观黏度与温度的关系；采用示差扫描量热法（DSC）研究了TPA改性煤沥青的热行为.结果表明：TPA改性煤沥青的黏度与温度的关系曲线呈现W型，并且在200～225 ℃之间处于低黏流区，表观黏度值约200～400 mPa·s，可以作为浸渍剂煤沥青使用；TPA改性煤沥青在高于225 ℃时表观黏度值迅速上升，另外，TPA改性煤沥青在低黏度区域具有较低的活化能，这对煤沥青的浸渍工艺有益.     

高粘度丙烯酸酯共聚乳液的合成

讨论了软硬单体的种类及配比、乳化剂的用量及极性官能团单体的种类、用量对丙烯酸乳液胶粘剂性能的影响。结果表明 :软硬单体以 1∶ 1～ 0 .8的配比、加入 2 %的乳化剂和 4%的极性官能团单体 ,可获得机械性能优良、储存稳定、粘度为 2 1Pa· s～ 2 8Pa· s(2 5℃ )的丙烯酸乳液粘合剂     

炭材料用基体前驱体沥青的改性研究

首次以二乙烯基苯为交联剂,在酸性催化剂的作用下对煤沥青进行了改性研究,同时对改性后的煤沥青进行显微结构和耐热性分析。研究结果表明：改性后的煤沥青不仅出现大量的中间相小球,而且耐热性优良,可作为炭材料优质的基体前驱体。     

呋喃树脂对煤沥青流变性能的影响

采用旋转黏度计测定了含有不同比例呋喃树脂的煤沥青的表观黏度。考察了呋喃树脂对煤沥青表观黏度、残炭率及软化点的影响。同时，采用扫描电镜(SEM)研究了添加呋喃树脂后煤沥青的表面形貌。结果表明，添加质量分数为3．6％～9．0％的呋喃树脂使煤沥青在达到相同黏度值时温度下降5℃～15℃，而残炭率不下降；由于呋喃树脂使煤沥青分子隔开从而改善了煤沥青的流动性能；另外加入适量的呋喃树脂可降低煤沥青的黏流活化能，有利于煤沥青在较宽温度范围内进行工艺操作。