基于聚乙烯醇的聚电解质渗透汽化膜的研究：（I）聚电解质的合成

以聚乙烯醇为基材合成了不同取代度的阳离子聚乙烯醇和磷酸酯化阴离子聚乙烯醇，初步研究了反应条件对取代度的影响，采用这两种材料制备了聚电解质复合物，并研究了这种复合物在水中的溶解性。     

Li 盐与聚环氧乙烷复合电解质膜的电化学性能与稳定性

以溶液浇铸法合成了聚环氧乙烷-Li 盐复合物 LiClO_4·(PEO)_n 和 LiCF_3SO_3·(PEO)_n。用交流阻抗法、线性极化技术和电位扫描伏安法研究材料的电化学性能.并以热重分析法(TGA)和热变形性能(TMA)测定热化学稳定性和耐热力学性能。对于 LiClO_4·(PEO)_n 体系(n=9—23),σ_(45∶C)>10~(-5)S/cm;σ_(65∶C)>10~(-4)S/cm;LiCF_3SO_4·(PEO)_n 体系(n=9—27),σ_(65∶C)>10~(-5)S/cm,σ_(100∶C)>10~(-4)S/cm.分解电压 E_d>4.5V,热分解温度 T_d>250℃。这类材料可以作为80—120℃工作的全固态高能 Li 蓄电池的固体电解质材料。     

基于聚乙烯醇的聚电解质渗透汽化膜的研究(Ⅰ)聚电解质的合成

以聚乙烯醇为基材合成了不同取代度的阳离子聚乙烯醇和磷酸酯化阴离子聚乙烯醇,初步研究了反应条件对取代度的影响.采用这两种材料制备了聚电解质复合物,并研究了这种复合物在水中的溶解性.     

复合纳滤膜凝胶功能层的聚电解质特性

通过界面聚合的方法制备了以聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(PDMAEMA)为交联预聚体,以微孔聚砜膜为基膜的复合纳滤膜;研究了凝胶表层的聚电解质特性.实验表明:荷电纳滤膜的表面具有一定的疏水性.交联凝胶层的溶胀度表现出pH、外加盐浓度、温度的响应性.     

聚离子液体复合PEO制备高性能全固态聚合物电解质

用化学共沉淀法固态聚合物电解质(SPE)因其独特的安全性能受到越来越多的关注。以聚环氧乙烷(PEO)为基体,通过引入聚离子液体(PIL),制备了一种新型SPE(PIL@PEO SPE)。通过将PIL穿插于PEO链段中,有效降低了PEO的结晶度,提高了SPE的离子电导率(6.63×10^-4 S/cm)。由其制备的固态电池在0.5C,60℃时,Li/LiFePO4电池首次放电容量高达147.6 mAh/g,经过长达300圈充放电循环,容量保留率仍然在90%以上。     

层状双金属氢氧化物复合改性聚偏氟乙烯凝胶电解质研究

采用共沉淀法制备了十二烷基硫酸根插层的层状双金属氢氧化物(DS-LDH),并与聚偏氟乙烯(PVDF)基质子交换和锂离子传导凝胶电解质复合.研究了DS-LDH在PVDF凝胶电解质中的分散及其对电导率的影响.发现DS-LDH基本以剥离、纳米尺度分散在PVDF电解质中.质子交换和锂离子传导电解质膜的电导率均随DS-LDH含量的增加先增加,当DS-LDH质量分率分别为7.4%和5.66%(基于PVDF质量)时,电导率达到最大值.未改性和复合PVDF基锂离子电解质的电导率均随温度的增加而增加,并都符合Vogel-Tamman-Fulcher方程.     

抽提法对测定聚电解质凝胶分数的适用性

为了说明抽提法时测定聚电解质凝胶的适用性,文中以聚丙烯酰胺和聚丙烯酸两种凝胶为例,分别使用直接浸泡法、烘干后抽提法和凝胶在水中溶胀后抽提法测定了这两种凝胶的凝胶分数,通过比较三种方法得出,抽提法测定聚电解质凝胶的凝胶分数只能在一定的时间段内适用。     

新型液晶聚合物-聚电解质/表面活性剂复合物的合成及其凝聚态结构的研究

在水溶液中合成了等当量电荷比的大分子复合物——线型聚丙烯酸(PAA)/十六烷基三甲基氯化铵(CTMA)复合物。DSC,X射线衍射及偏光显微镜观察研究发现,在-60 ℃至复合物热分解的温度(约200 ℃)范围内该复合物有一明显的从晶相到液晶相的相转变过程(发生在约41 ℃),液晶态一直持续到复合物的热分解温度,是一很宽温度范围的热致液晶。偏光显微镜观察研究还表明,该复合物在氯仿溶液中,当浓度不低于20%(质量)时是一溶致液晶。     

新型液晶聚合物—聚电解质／表面活性剂复合物的合成及其凝 …

在水溶液中合成了等当量电荷比的大分子复合物－线型聚丙烯酸／十六烷基三甲基氯化铵复合物。ＤＳＣ,Ｘ射线衍射及偏光显微镜观察研究发现,在－６０℃至复合物热分解的温度范围内该复合物有一明显的从晶相互液晶相的相转变过程,液晶态一直持续到复合物的热分娩妥温度,是一很宽温度范围的热致液晶。偏光显微镜研究研究表明,该复合在氯仿溶液中,当浓度不低于２０％时是一溶致液晶。     

聚两性电解质修饰聚偏氟乙烯膜的制备及抗污染性能

膜污染是膜分离技术广泛应用的瓶颈之一。文中通过自由基接枝聚合法将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)接枝到聚偏氟乙烯(PVDF)膜上构建聚两性电解质化膜表面。研究了改性前后膜表面结构和抗污染性能的变化。随着单体投料量增加,聚两性电解质的接枝率逐渐增加;接枝聚两性电解质后,膜亲水性逐渐增强,膜表面孔尺寸减小。与纯PVDF膜相比,改性膜具有较低的蛋白质吸附量;在牛血清蛋白(BSA)溶液渗透过程中,膜的不可逆污染向可逆污染转化。由于可逆污染可通过简单的纯水清洗得到抑制,改性膜具有较高的通量恢复率。这个结果证明了聚两性电解质的引入赋予PVDF膜良好的抗污染性能。     

具有双层结构的聚电解质和聚苯胺复合湿度传感器

制备了水溶性聚苯胺,将其与聚电解质湿敏材料———交联季胺化聚（4-乙烯基吡啶）复合,构建了具有双层结构的电阻型湿度传感器,研究了其在低湿环境下的湿敏响应特性。     

聚电解质材料—（I）复合体系溶液中相互作用的研究进展

聚电解质材料兼有高分子长链和小分子电解质电离的双重结构特征。文中在介绍溶液中聚电解质与小分子盐、表面活性剂以及带相反电荷聚电解质相互作用的基础上，讨论溶液中聚电解质复合体系相互作用的主要影响因素，以期为聚电解质的实际应用和理论研究提供参考。     

聚电解质材料——(Ⅰ)复合体系溶液中相互作用的研究进展

聚电解质材料兼有高分子长链和小分子电解质电离的双重结构特征。文中在介绍溶液中聚电解质与小分子盐、表面活性剂以及带相反电荷聚电解质相互作用的基础上,讨论溶液中聚电解质复合体系相互作用的主要影响因素,以期为聚电解质的实际应用和理论研究提供参考。     

壳聚糖／羧甲基纤维素聚电解质络合物膜的乙醇／水渗透汽化性能研究

采用壳聚糖和羧甲基纤维素进行聚离子反应．制备聚电解质络合物膜。该膜用于乙醇／水的渗透汽化分离，显示具有优先透水性，在乙醇浓度90％，温度60℃下，渗透通量和分离系数分别达197g／m2·h，1588。随料液乙醇浓度的增加，膜渗透通量下降，而分离系数增加，分离系数在乙醇浓度90％左右有一极大值。随温度升高，膜渗透通量和分离系数同步上升，渗透通量随温度的关系符合Arrhe－nius方程，渗透汽化表现活化能为34kJ／mol。     

强化自组装技术在多层复合分离膜领域的应用

强化自组装技术是近年来被发展的一种制备聚电解质复合物多层膜的新方法,该法巧妙地利用外加力与聚合物间作用力的协同效应,强化组装过程,简化成膜程序,提高膜分离性能.总结了近年来课题组在这一领域的研究进展.     

PVDF-HFP基复合多孔聚合物电解质膜的研制

聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物(PVDF-HFP)多微孔膜在锂离子电池领域中具有很好的应用前景.采用Bellcore制膜法,用纳米材料对PVDF-HFP为基质的聚合物微孔膜材料进行了改性.利用XRD,SEM,交流阻抗等测试手段对电解质膜的晶体结构、微观形貌、电化学性能等进行了表征.结果表明:改性后聚合物电解质膜的孔隙率增加、结晶度降低,PVDF-HFP/SiO2和PVDF-HFP/Al2O3聚合物电解质隔膜的电导率(20℃)分别达到2.762×10-3S/cm和3.517×10-3S/cm,相应的离子迁移数分别为0.80和0.82.     

基于季铵化壳聚糖-聚乙烯醇互穿网络型复合碱性聚电解质膜EI北大核心CSCD

通过对溶胶-凝胶法所制的纳米SiO_2进行季铵化改性得到季铵化SiO_2(QSiO_2),再将其与季铵化壳聚糖(QCS)和聚乙烯醇(PVA)的共混膜基体进行复合,经戊二醛交联制备了一系列不同QSiO_2添加量的互穿网络型QCS-PVA/QSiO_2复合碱性聚电解质膜。采用红外光谱、扫描电镜、热重分析、交流阻抗等考察了膜的结构、热稳定性和OH-离子电导率等。结果表明,无机粒子的加入使得复合膜的热稳定性提高,离子电导率呈现先上升后下降的趋势,在QSiO_2质量分数为5%时,其室温离子电导率达到最高0.0644 S/cm,是未添加QSiO_2的纯膜电导率(0.022 S/cm)近3倍,有望作为碱性聚电解质膜用于燃料电池中。     

聚(丙烯酸-co-丙烯酰胺)/壳聚糖水凝胶涂层改性聚偏氟乙烯膜的制备及其性能研究

将丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)、壳聚糖(CS)配制成整理液,以浸渍的方式涂覆于商用聚偏氟乙烯(PVDF)微孔滤膜表面,使丙烯酸与丙烯酰胺共聚,并与壳聚糖一同在膜表面形成水凝胶涂层,从而制得P(AA-co-AM)/CS水凝胶涂层改性PVDF膜。利用扫描电子显微镜与傅里叶变换红外光谱仪对膜的表面形貌与结构进行表征,并对膜的水接触角、水下油接触角、纯水通量与分离效率进行测定,此外,还对膜的抗菌性能进行研究。结果表明：所制备的改性膜具有良好的亲水性与水下疏油性,与未改性膜相比,改性膜对油水乳液、金属离子、有机染料的分离效率均有一定程度的提升。此外,改性膜具有良好的抗菌效果,能够在接触时间仅为1min时杀死所有接种的金黄色葡萄球菌与大肠杆菌。