原硅酸钠改性的聚偏氟乙烯接枝苯乙烯磺化膜接枝率的影响因素

以过氧化苯甲酰(BPO)作引发剂,通过溶液接枝聚合法把苯乙烯接枝到原硅酸钠改性的聚偏氟乙烯(PVDF)膜上,磺化后得到聚偏氟乙烯接枝苯乙烯磺酸(PVDF-g-PSSA)电解质膜。讨论了原硅酸钠的用量、接枝反应时间、反应温度、BPO浓度、苯乙烯单体浓度等对PVDF-g-PSSA膜接枝率的影响。结果表明,原硅酸钠用量为10%(质量分数,下同)、BPO浓度为0.016mol/L反应液、苯乙烯与四氢呋喃的比例为4∶1、在75℃水浴中,氮气保护下反应10h,可得到接枝率为16.1%、电导率为1.6×10-2S/cm的PVDF-g-PSSA电解质膜。     

界面聚合法改性聚偏氟乙烯膜的制备与表征

通过界面聚合法对聚偏氟乙烯膜进行表面改性。并利用红外光谱,接触角,扫描电镜等检测手段对基膜和改性膜分别进行表征。研究结果表明,经过改性,聚哌嗪酰胺功能层成功地聚合到功能层表面。改性后,膜的亲水性大大增强,抗污染性提高。     

改性聚偏氟乙烯接枝苯乙烯磺酸质子导电膜的结构与形貌

以过氧化苯甲酰(BPO)作引发剂,通过溶液接枝聚合法把苯乙烯接枝到原硅酸钠改性的聚偏氟乙烯(PVDF)膜上,磺化后得到聚偏氟乙烯接枝苯乙烯磺酸(PVDF-g-PSSA)电解质膜。研究发现,原硅酸钠改性的PVDF膜与苯乙烯发生接枝聚合反应,且接枝率与添加原硅酸钠的质量分数呈线性变化关系。用红外光谱检测原硅酸钠改性的PVDF膜经过接枝和磺化后所发生的结构变化,并用扫描电镜(SEM)观察PVDF膜接枝前后的形貌以及接枝磺化后产物PVDF-g-PSSA膜的形貌及硫和硅分布。研究表明,原硅酸钠改性的PVDF膜与苯乙烯进行接枝共聚反应时,PVDF膜结构在接枝前后和磺化前后发生变化,确认苯乙烯接枝到PVDF膜上。     

聚偏氟乙烯增强微孔膜的制备研究

对带衬布的聚偏氟乙烯（ＰＶＤＦ）增强微孔膜（ＰＶＤＦ增强膜）与未带衬布的ＰＶＤＦ微孔膜（ＰＶＤＦ膜）进行了对比分析实验，实验及测试结果表明，通过寻调节制膜条件，便可制备出平均孔径和孔隙率与同一配方的ＰＶＤＦ膜上同的ＰＶＤＦ增强膜，该膜用于蒸馏实验，其截留率与ＰＶＤＦ膜相同，通量还销有增加。     

聚偏氟乙烯膜研究进展

系统地总结了聚偏氟乙烯膜结构和性能的影响因素．不同的添加剂对膜结构的影响也不同．一般而论，低沸点添加剂的加入使膜的支撑层具有海绵状孔结构；而无机盐、水溶性高聚物的加入，会使溶剂与沉淀剂的交换速率加快，使膜的支撑层具有指状孔结构．沉淀剂的凝固强度越高、溶剂与沉淀剂的亲和力越强，越易形成指状孔结构的膜．通过对聚偏氟乙烯膜的改性，可以提高膜的实用性能.     

DTPA改性聚偏氟乙烯膜的制备与表征

采用溶液共混合相转移新技术,经二乙烯三胺五乙酸(DTPA)和三聚氰胺共价键合作用,制备了具有螯合配位作用的DTPA改性聚偏氟乙烯(PVDF)分离膜,采用热重(TG)、差示扫描量热(DSC)、环境扫描电镜(ESEM)、核磁共振谱(NMR)、X射线衍射(XRD)和傅立叶红外光谱(FT-IR)对PVDF改性膜进行了表征,研究...     

聚偏氟乙烯膜的研究进展

探讨和介绍了聚偏氟乙烯(PVDF)微孔膜、超滤膜、共混膜和改性膜近来的研究情况，提出开发高性能的疏水性微孔膜和小孔径亲水性超滤膜，并解决亲水性PVDF膜的耐污染问题，成为PVDF膜的主要研究方向、     

热致相分离法制备聚偏氟乙烯微孔膜的研究

热致相分离法是一种制备聚合物微孔材料的有效方法.介绍了聚合物初始浓度、稀释剂、降温速率、成核剂、萃取剂等因素对热致相分离法制备聚偏氟乙烯(PVDF)微孔材料的影响,并对热致相分离法制备聚偏氟乙烯(PVDF)微孔膜的最新研究进展进行了介绍.     

新型质子交换膜材料磺化聚亚胺醚酮的合成与表征

以50%发烟硫酸为磺化剂,将4,4’-二氟二苯酮反应生成3,3’-二磺酸基-4,4’-二氟二苯酮,然后以3,3’-二磺酸基-4,4’-二氟二苯酮、4,4’-二氟二苯酮与3,3’-二羟基二苯胺为单体通过亲核取代反应生成了磺化聚亚胺醚酮。并且对生成的产物结构采用FT-IR、1 H-NMR、TG、DSC进行表征分析。     

热致相分离法制备的聚偏二氟乙烯微孔膜结构

通过热致相分离法制备了聚偏二氟乙烯(PVDF)微孔膜,选用的稀释剂为二苯甲酮、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二丁酯、碳酸丙二醇酯。测定了各个体系的相图并比较了不同条件下得到的膜孔结构的差异,以此为依据分析了稀释剂种类、聚合物浓度和冷却条件对相分离机理和膜结构的影响。     

磺化SEBS质子交换膜的研究进展

燃料电池商业化的实现要求要有性价比高的质子交换膜,磺化SEBS以其低廉的价格、独特的微相结构、良好的力学性能和高的质子导电率正成为大家关注的焦点.着重评述了磺化SEBS质子交换膜近年来的研究进展,较为详细地讨论了其制备、微相结构、性能特点和改性后在直接甲醇燃料电池等方面的应用,并扼要阐述了其发展方向.     

纳米SiO2/SPFEK复合质子交换膜的制备及性能

以自制的磺化聚芴醚酮和正硅酸乙酯为原料,采用溶胶凝胶(Sol-gel)法合成了掺杂纳米SiO2的复合质子交换膜,利用能量分散谱(EDS)线扫描、热失重分析法、扫描电镜对膜的结构、热稳定性、微观形态进行了表征。并考察了质子交换膜的各种性能。结果表明,纳米SiO2能提高膜的质子传导率和氧化稳定性能。当SiO2掺杂质量分数为9%时,复合膜的质子传导率在80℃时为5.96×10-2(S/cm),在80℃的Fenton’s试剂(3%的过氧化氢和2 mg/L的FeSO4)中进行氧化稳定性测试,膜在117 min时才开始碎裂,表现出良好的氧化稳定性。     

超支化聚硅氧烷改性聚偏氟乙烯微孔膜的制备及膜蒸馏性能

采用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(A-174)水解缩合反应合成超支化聚硅氧烷(HPSi O),并用其改性聚偏氟乙烯(PVDF)制备疏水HPSiO-PVDF微孔膜。通过红外光谱、核磁共振、水接触角、孔隙率、孔径分布、力学强度等表征方法研究了所制膜的结构和性能,以及微孔膜膜蒸馏性能。结果表明,HPSiO的加入降低了膜孔径,提高了微孔膜的孔隙率、疏水性能、力学性能及真空膜蒸馏性能。     

SPES-C/MIL-53(Al)-SO3H杂化质子交换膜的制备和性能

用水热合成法制备MIL-53(Al),然后用后磺化法在其笼状结构中引入磺酸基团得到MIL-53(Al)-SO₃H纳米级金属有机框架(MOF)多孔晶体材料,最后将MIL-53(Al)-SO₃H掺杂到磺化酚酞侧基聚芳醚砜(SPES-C)高分子相中制备出一系列SPES-C/MIL-53(Al)-SO₃H燃料电池用杂化质子交换膜(PEM)。扫描电镜观测结果表明,杂化质子交换膜内没有缺陷,MIL-53(Al)-SO₃H在膜内分散均匀且两相的相容性好。热重分析结果证实,杂化膜具有优良的热稳定性。MIL-53(Al)-SO₃H的加入,提高了杂化膜的吸水率、尺寸稳定性和质子传导率。在温度为80℃时填充量为5%（质量分数）的杂化膜其M-5的质子传导率达到0.15 S·cm^-1,比纯SPES-C膜提高了32.5%且优于商用Nafion膜的质子传导率(0.134 S·cm^-1)。     

热致相分离法制备聚偏氟乙烯膜的研究

基于热致相分离基本原理,通过熔融共混聚偏氟乙烯/CaCO3/邻苯二甲酸二丁酯三元体系,制备了聚偏氟乙烯膜.考察了稀释剂和CaCO3含量对膜微观结构及拉伸强度的影响,以及CaCO3含量对聚偏氟乙烯结晶温度、结晶度的影响.结果显示,稀释剂和CaCO3含量对膜微观结构和拉伸强度影响显著;而CaCO3含量虽然对共混体系结晶度影响不太明显,但是对其结晶温度有较为显著的影响.     

SPEEK/P4VP酸碱复合质子交换膜的制备与性能

利用4-乙烯吡啶(4-VP)碱性单体与磺化聚醚醚酮(SPEEK)共混,通过热聚合方法制备了SPEEK/P4VP酸碱复合质子交换膜,并考察了引发剂种类、用量和P4VP添加量对复合膜制备和性能的影响。质量分数为0.2%的偶氮二异丁腈较适宜作为引发剂制备复合膜;P4VP的添加使得复合膜的质子传导率和离子交换容量IEC(IEC=mmol SO3H/g drymembrane)略有下降,但复合膜的吸水率降低,抑制溶胀能力增强,且温度越高,抑制能力越为明显,此外复合膜的阻醇性能和拉伸屈服应力也有所提高,当4-VP的含量在50%(质量分数,下同)时,复合膜的甲醇渗透率与SPEEK和Nafion膜相比分别下降了70%和99%。     

In Situ and Operando Characterization of Proton Exchange Membrane Fuel Cells

For proton exchange membrane fuel cells (PEMFCs) to become a mainstream energy source, significant improvements in their performance, durability, and efficiency are necessary. To improve their durability, there must be a solid understanding of how the structural and electrochemical processes are affected during operation to propose mitigation strategies. To this aim, in situ and operando characterization techniques can locally identify structural and electrochemical processes, which cannot be captured using conventional techniques. Linking these properties in the same geometric area has been challenging due to its inherent limitations, such as sample size and imaging resolution. This has created a knowledge gap in structure‐to‐electrochemical performance relationships as operation and degradation unevenly affect different areas of the cell. In the recent past, catalyst layer degradation, hot spots, and water management have been structurally and electrochemically visualized in the same geometric area, revealing new interactions. To further the research in this direction, these interconnected fields are reviewed, followed by a roadmap for in situ characterization of PEMFCs, treating structural and electrochemical processes as a unified subject. With this approach, the knowledge of the degradation of PEMFCs will be significantly improved.     

碳酸钙对热致相分离制备聚偏氟乙烯多孔膜结构的影响

通过熔融共混聚偏氟乙烯(PVDF)/CaCO3/复合稀释剂拟三元体系,采用热致相分离法(TIPS)制备了PVDF多孔膜。研究了复合稀释剂含量、CaCO3含量、粒径以及后期酸处理对膜结构的影响。结果表明:CaCO3含量和粒径对膜结构有明显的影响。在采用复合稀释剂的基础上,通过控制CaCO3粒子添加量,改变粒径,可以实现对膜结构的优化,并且经酸处理提高了PVDF膜孔隙率。