碳纳米管改性P（VDF-HFP）基聚合物电解质的电学性能研究

制备了以偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物P（VDF-HFP）为基质的聚合物电解质,并掺入碳纳米管,测定该电解质的交流阻抗特性和直流伏安特性。结果表明,加入适当碳纳米管可以提高电解质的离子电导率,改善电解质的电学性能。     

聚偏氟乙烯/偏氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物的共混相容性及结晶性

将聚偏氟乙烯(PVDF)颗粒与偏氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物(P(VDF-CTFE))物理共混后采用溶液浇注的方法制备成共混薄膜.通过差示扫描量热仪、X线衍射、傅里叶变换红外光谱和扫描电镜等方法对PVDF/P(VDF-CTFE)共混薄膜的相容性、结晶行为及表面形貌进行分析.研究结果表明:PVDF/P(VDF-CTFE)体系中P(VDF-CTFE)作为一种无规共聚物在与PVDF共混时有一定的相容性,影响着PVDF的结晶-熔融热力学特征;PVDF/P(VDF-CTFE)共混结晶时,P(VDF-CTFE)的存在有利于形成β型晶体;PVDF均匀地分散在P(VDF-CTFE)相中,而且随着PVDF含量的减少,分散点的PVDF球晶数量越少.     

碱处理改性PVDF-HFP聚合物电解质膜

通过碱液处理对聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)聚合物电解质进行改性,并利用IR、XRD、SEM等表征了改性后聚合物电解质的组成和结构。SEM照片显示改性后的聚合物电解质膜呈海绵多孔状,有利于锂离子的传导。线形伏安扫描测得该聚合物电解质在6 V以内具有很好的电化学稳定性;交流阻抗方法测得20℃时改性后聚合物电解质的离子电导率为1.272×1-0 3S/cm。此改性方法简单,成本较低,且对环境无害。     

聚碳酸酯对聚偏氟乙烯结构和结晶行为的影响

通过熔融共混法制备聚偏氟乙烯/聚碳酸酯(PVDF/PC)共混物,采用X线衍射仪(XRD)和差示扫描量热仪 (DSC)表征共混物的结构、熔融和结晶行为.考察不同聚碳酸酯含量对聚偏氟乙烯晶体结构、熔点以及晶体完善程度等的影响.同时通过Avrami方程和结晶速率系数的研究,探讨PC对PVDF非等温结晶动力学的影响.研究结果表明:PC的掺杂没有改变PVDF的晶体结构,但是高PC质量分数(70%以上)却不利于PVDF晶体的生成;随着PC质量分数的增加,生成的PVDF晶体完善程度逐渐降低;当PC质量分数在70%以下时,PC起到类似成核剂作用,提高PVDF结晶速率.     

尼龙1212/聚偏氟乙烯共混物的结晶行为

通过溶液共混法制备尼龙1212/聚偏氟乙烯(PVDF)共混物,采用X线衍射仪(XRD)和差示扫描量热仪(DSC)研究了尼龙1212/PVDF共混物结构、熔融和结晶行为.研究结果表明:在降温过程中先结晶尼龙1212限制了PVDF的结晶,但是这种限制作用随着尼龙1212质量分数的降低而减弱,这也影响到共混物的熔点和结晶温度.通过Avrami方程和阿累尼乌斯方程对PVDF和共混物(质量比80∶20)的等温结晶行为进行研究,结果表明由于尼龙1212结晶导致了共混物的等温结晶活化能升高,共混物的结晶速率显著降低.     

新型甲基丙烯酸酯类接枝共聚物电解质的制备与表征

以甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯(MPEGM)和十六烷基聚乙二醇甲基丙烯酸酯(HPEGM)为单体,采用自由基溶液聚合法制备无规接枝共聚物P(MPEGM-HPEGM),并以此共聚物为基体混合锂盐(LiClO4)制备全固态聚合物电解质。用红外光谱(FT-IR)、差热分析(DSC)和交流阻抗(EIS)等方法对聚合物和聚合物电解质的性能进行研究。结果表明:MPEGM和HPEGM共聚生成P(MPEGM-HPEGM);聚合物中聚氧化乙烯(PEO)链段的运动能力得到提高,有利于离子传输;聚合物电解质膜的电化学稳定性窗口达到4.5 V;在30℃时,当MPEGM与HPEGM的质量比为80∶20,锂盐与氧化乙烯(EO)的摩尔比为1∶20时,聚合物电解质的离子电导率达到最高7.6×10-5S/cm;离子电导率随着温度的升高而迅速增加,电导率-温度的关系符合VTF方程。     

NaY对(PEO)_(16)LiClO_4-EC组织和导电性能的影响

以纳米级NaY分子筛为填充剂,制备了(PEO)16LiClO4-EC-x%NaY(x=0,3,5,8,12,20,35)全固态复合聚合物电解质薄膜.通过扫描电镜、EDS能谱和交流阻抗方法研究了NaY对(PEO)16LiClO4-EC电解质体系显微组织特征与离子导电性能的影响.结果表明,适量NaY可使PEO的球晶生长受到抑制,表面形成有利于锂离子传输的超枝状和交联网络结构,离子传输的无定形区域增大;同时,适量EC有利于NaY在聚合物基体中的均匀分布,当NaY含量为12%(质量分数)时,复合聚合物电解质的室温离子电导率达到最大值,为1.890×10-4S.cm-1.     

正极自支撑的聚合物电解质的制备

以N,N-二甲基甲酰胺为溶剂,聚偏氟乙烯-六氟丙烯为聚合物基质,采用直接挥发溶剂法制备正极自支撑的聚合物电解质,并以锂为负极制备LiCoO2聚合物电池.用扫描电子显微镜和循环伏安实验对聚合物电解质进行表征,用红外光谱分析了电解质微孔的形成机理,并对聚合物电池的充放电性能和界面阻抗进行测试。结果表明:直接挥发溶剂制得的聚合物电解质孔穴丰富,电化学稳定窗口达5.5 V.采用正极自支撑电解质可改善材料的力学性能,降低电池的界面阻抗;制备的聚合物电池界面性质稳定,循环40次后容量保持率为97.5%,0.5C和1C倍率放电分别能保持0.1C放电容量的97.8%和95.7%.     

铁电共聚物薄膜微畴的直接观测

采用原子力显然镜的力调制技术 ,首次成功获得了偏二氟与三氟乙烯铁电共聚物 (P(VDF/TrFE) )薄膜样品高弹性畴和低弹性畴的图像 ,发现高、低弹性畴难以用表面形貌测定来加以区分 .推测高弹性畴对应于P(VDF/TrFE)的晶畴 .借助Sneddon理论 ,由在高、低弹性畴区测得的力曲线估算出两弹性畴杨氏模量的比值     

聚偏氟乙烯-三氟氯乙烯接枝材料的合成与表征

以聚偏氟乙烯三氟氯乙烯(poly(vinylidene-fluoride-chlorotrifluoroethylene),即P(VDF-CTFE))为引发剂,采用原子转移自由基聚合(ATRP),在其主链上接枝液晶6-((4-cyano-4-biphenyl)oxy)hexyl methacrylate(CBHM),合成一种新型的接枝聚合物P(VDF-CTFE)-g-PCBHM。用质子核磁共振(1H-NMR)、红外光谱(FT-IR)、凝胶渗透色谱(GPC)表征接枝是否成功。并用差示扫描量热仪(DSC)和广角X线衍射考察了接枝链段对聚合物结晶行为的影响。研究结果表明:在接枝链段参与下,聚合物出现了有利于改善材料电致伸缩性的极性β相;这种合成方式也为其他含CTFE的氟聚合物的修饰改性提供了一种可行的方法。     

PVDF/Al2O3杂化膜的结构及性能表征

为了改善超滤膜的使用性能,采用溶胶-凝胶法,在聚偏氟乙烯(PVDF)注膜液中直接添加异丙醇铝(AIP),制备了不同Al2O3含量的PVDF/Al2O3杂化超滤膜.并用扫描电镜、红外光谱、超滤实验、接触角和机械性能测试等手段对膜的结构和性能进行了表征.结果表明: 由于AIP发生水解聚合反应,生成铝氧聚合物掺杂在杂化膜中,并与PVDF发生键联.当AIP添加量为12%时,杂化膜的通量比纯PVDF膜提高了83.36%,截留率由88.27%提高到96.64%,同时膜的亲水性、机械性能和抗污染性都得到改善.     

PVDF/Al_2O_3杂化膜的制备与性能表征

为了改善聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜的性能,采用溶胶-凝胶法,通过PVDF与异丙醇铝(AIP)的原位聚合,制备了不同Al2O3含量的PVDF/Al2O3杂化超滤膜.并采用扫描电镜、红外光谱、超滤实验、接触角和机械性能测试等手段对膜的结构和性能进行了表征.结果表明:AIP在注膜液中发生了水解聚合反应,生成铝氧聚合物掺杂在杂化膜中,并与PVDF发生键联;当AIP添加量为12%时,杂化膜的纯水通量比纯PVDF膜提高了83.36%,其对BSA的截留率由88.27%提高到96.64%,且膜的亲水性、机械性能和抗污染性都得到改善.     

季铵盐改性MWNTs制备具有抗菌性和自清洁性的PVDF超滤膜

叔铵盐2-二甲氨基氯乙烷盐酸盐(DCH)作为季铵盐的前驱体,通过环氧氯丙烷接枝到氧化多壁碳纳米管(O-MWNTs)上,得到的季铵盐改性多壁碳纳米管(MWNTs)(即N~+-MWNTs)作为添加剂加入铸膜液制备聚偏氟乙烯(PVDF)平板超滤膜(PVDF/N~+-MWNTs膜).场发射扫描电子显微镜(FESEM)用来观测不同的N~+-MWNTs添加量对膜形貌的影响.结果表明,制得的PVDF/N~+-MWNTs复合膜表面粗糙度明显减小,同时亲水性得到明显改善.在对牛血清白蛋白(BSA)的污染-清洗循环实验中,PVDF/N~+-MWNTs复合膜相比于纯PVDF膜,纯水通量由110.5×10~(-5)L·m~(-2)·h~(-1)·Pa~(-1)上升至197.4×10~(-5)L·m~(-2)·h~(-1)·Pa~(-1).此外,通量恢复率(FRR)明显提高,尤其在3次循环之后,对BSA的截留性能没有下降.在对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌实验中,PVDF/N~+-MWNTs复合膜展现出优异的抑菌性,且在膜的抗菌性再生循环中,3次循环之后PVDF/N+-MWNTs复合膜的抑菌率依然维持在较高的水平.     

十二烷基苯磺酸钠对膜蒸馏过程膜润湿的研究

利用聚偏氟乙烯（PVDF）平板膜,以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)的水溶液为介质,通过考察温度、原料质量分数以及是否加入NaCl等因素对跨膜通量的影响来研究膜润湿的过程。结果表明：膜蒸馏过程中膜润湿的进程与膜表面孔径的分布有关,表面活性剂分子由于表面扩散作用在部分润湿膜孔内爬伸的过程中,由于热侧气液界面处温度的降低导致的传质推动力降低占主要作用。当膜孔全润湿后,通量完全由膜两侧渗透压决定,脱盐率下降到较低水平。降低膜蒸馏的温度或降低SDBS含量均可以减缓膜蒸馏膜润湿的进程;加入NaCl导致溶液表面张力增大,也可以减缓膜润湿。     

聚偏氟乙烯混合基质超滤膜的制备与研究

分别采用溶剂热法和水热法制备出3种粒径的沸石咪唑酯框架材料(ZIF-8),利用非溶剂致相分离法与共混法制备了高性能聚偏氟乙烯(PVDF)混合基质超滤膜,讨论了膜的纯水通量及其衰减、蛋白质通量恢复率、动态接触角以及孔径分布变化。结果表明,不同纳米级的ZIF-8颗粒对PVDF混合基质膜具有不同的增强效果,通过傅里叶变换红外光谱、扫描电镜、光电子能谱以及原子力显微镜深入研究了不同粒径的ZIF-8颗粒对混合基质膜的改性效果并探究其机理,确定了适用于高性能聚偏氟乙烯混合基质膜体系的最优沸石咪唑酯框架材料粒径以及铸膜液组成。     

小截留分子量共混超滤膜的研究(Ⅲ)--PVDF与PVAc共混超滤膜的后处理及化学稳定性比较

以聚偏氟乙烯 (PVDF)和聚醋酸乙烯酯 (PVAc)共混 ,采用相转化法制备亲水性小截留分子量共混超滤膜 .对PVDF和PVAc共混前后超滤膜化学稳定性进行比较 .结果表明 ,共混超滤膜具有良好的化学稳定性 .在相同截留率的前提下 ,用弱溶剂后处理 ,共混超滤膜的水通量得到较大程度的提高 .     

丙烯酸接枝改性聚偏氟乙烯及其微孔膜制备的研究

用丙烯酸对聚偏氟乙烯(PVDF)进行接枝改性,采用pH致相转化法制备了改性的聚偏氟乙烯(PVDF-g-AAC)微孔膜;通过ATR-FTIR和XPS分析,表明丙烯酸单体已接枝在PVDF链上;利用SEM和AFM表征了PVDF膜和PVDF-g-AAC改性膜的表面及断面的形貌;通过纯水通量、污染通量、静态和动态接触角验证了纯PVDF膜和PVDF-g-AAC改性膜的抗污染性能和亲水性。结果表明,丙烯酸的存在使得膜的各项性能都得到显著的提高。具体表现在亲水性提高,水通量上升,抗污染性能提高。并且随着凝胶浴pH的增加,改性的PVDF膜的性能也逐渐得到提高。从对接触角的测量,证明膜的亲水性随着pH的增大而得到了提高。膜的纯水通量从670L/(m~2·h)增加至1 140L/(m~2·h);膜的蛋白吸附量从80.1μg/cm~2下降到46.7μg/cm~2,膜的抗污染性大大提高。     

中空纤维三液相微萃取-高效液相色谱法测定水样中吡虫啉

将聚偏氟乙烯（PVDF）中空纤维三液相微萃取与高效液相色谱法联用,建立了分离富集测定水样中吡虫啉的新方法．对聚偏氟乙烯中空纤维的种类、萃取剂、萃取时间等实验参数进行了优化,确立了以磷酸二氢钾溶液为接受相、聚偏氟乙烯中空纤维和正辛醇为介质的三液相微萃取,最佳条件下富集20mL样品溶液,用高效液相色谱法测定,吡虫啉的检测限为0．4ng·mL^-1,吡虫啉的富集倍数为22．75倍．该方法可用于水样中痕量吡虫啉的测定．     

聚偏氟乙烯薄膜水听器的绝对校准方法

本文提出一种用轴向声压法对医用超声诊断仪的脉冲声强计测用聚偏氟乙烯(PVDF)压电薄膜水听器的自由场电缆端电压灵敏度进行绝对校准的原理和方法,给出了校准结果,其校准误差小于1.7dB.这一方法已被国家专业标准所采用.     

氧化多壁碳纳米管、PEG及PVP添加剂对PVDF膜性能的影响

通过引入亲水性添加剂是改善膜聚偏氟乙烯(PVDF)膜亲水性和膜结构的一种有效方法.在本研究中,利用氧化碳纳米管(O-MWNTs)和聚乙二醇(PEG)及聚乙烯吡咯烷酮(PVP)修饰PVDF膜.对添加剂对PVDF膜的结构、渗透性能、亲水性、结晶行为等影响进行了详细研究.结果表明:加入O-MWNTs可以提高PVDF膜的渗透通量、亲水性和机械性能.当铸膜液中添加0.6% O-MWNTs和5% PEG 200或者0.6% O-MWNTs和3% PVP时,所制PVDF膜渗透通量分别达到222.9±12.5 L·^-2·h^-1·bar^-1和 256.9±14.8 L·m^-2·h^-1·bar^-1.添加剂PEG200可以强化O-MWNTs的分散性,并能够促进相转化过程中溶剂与非溶剂间物质交换.PVP作为致孔剂能够促进孔生长和纯水通量提高.