成膜温度对磺化聚醚醚酮质子交换膜性能的影响

以浓硫酸为磺化试剂制备相同磺化度的磺化聚醚醚酮(SPEEK),采用等体积的水/醇混合溶剂通过溶液成膜的方法制备SPEEK质子交换膜,采用交流阻抗法、扩散池法评价膜的质子传导能力和阻醇性能,探讨溶液成膜温度对质子交换膜性能的影响规律。结果表明,采用水/醇混合物为溶剂的质子交换膜,随着成膜温度的提高,膜的吸水率、溶胀率、质子电导率和甲醇渗透率均降低。     

磺化聚砜/Nafion复合膜的制备及其性能表征

用磺化聚砜(SPSF)对Nafion膜改性,制备了一系列不同SPSF含量的复合膜,对制备的复合膜进行了红外光谱、甲醇渗透性和质子电导率的测试。实验结果表明,用SPSF对Nafion膜改性后,可以有效提高Na-fion膜的阻醇性能。当膜中SPSF含量为5%时(SPSF5%),复合膜表现出最佳阻醇效果。复合膜的质子电导率随膜中SPSF含量的增加而下降,SPSF 5%膜在室温下水平方向质子电导率是7.7×10-2S cm-1,与Nafion 112相比下降不大。     

聚苯并咪唑/磺化聚醚砜复合膜的制备

通过溶液共混的方法,以自制的高磺化度聚醚砜(ABPSNa-10)和磺化聚苯并咪唑(S-PBI)为原料,二甲基亚砜(DMSO) 为溶剂,制备了酸碱复合膜,并研究了膜的组成对膜的甲醇溶胀性、甲醇渗透系数和质子传导率的影响,研究表明,复合膜具有良好的质子传导率. 同时,随着S-PBI含量的增加,膜的阻醇性能和尺寸稳定性明显提高.     

石墨烯/聚酰亚胺复合膜的制备及性能

分别以氧化石墨烯(GO)和改性氧化石墨烯(iGO)为添加物,通过溶液混合的方法制备了氧化石墨烯/聚酰亚胺(GO/PI)和改性氧化石墨烯/聚酰亚胺(iGO/PI)复合膜,采用傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜、电子万能试验机、热机械分析仪对复合膜的结构与性能进行分析.结果表明:iGO/PI复合膜的相容性及拉伸力学性能均高于GO/PI复合膜;GO的加入使GO/PI复合膜的玻璃化温度较纯PI膜升高,而iGO使iGO/PI复合膜的玻璃化温度较纯PI膜降低.     

纳米Pt/Graphene复合电极的制备及对甲醇电催化性能的影响

采用一步还原法制备直接甲醇燃料电池纳米Pt/graphene (Pt/G)阳极. XRD和SEM表征表明Pt纳米均匀分散于石墨烯表面.循环伏安和计时电流的电化学测定结果表明:复合纳米Pt/G的催化活性和稳定性优于纯铂;采用计时电量法测定298 K时甲醇在硫酸溶液中扩散系数为1.37×10-9 cm2·s-1,以及在不同阶跃电位下甲醇催化氧化反应速率常数k_f.      

磺化聚醚醚酮膜的制备和性能研究进展

综述近年来磺化聚醚醚酮(SPEEK)交换膜的制备、性能及应用.磺化聚醚醚酮可以通过直接聚合法和后磺化法合成.相对于全氟离子交换膜(PFI),合成后的SPEEK膜在成本和阻醇性能等方面具有优势,但是导电性能较弱.溶剂、磺化度和温度对磺化聚醚醚酮的导电性能有较大影响,它们将是提升SPEEK导电性能的主要研究领域.     

磺化聚醚醚酮/磷酸锆复合质子交换膜的制备及性能

采用溶胶-凝胶法原位生成磷酸锆,制备磺化聚醚醚酮／磷酸锆复合质子交换膜。采用扫描电镜观察复合膜的断面形貌;采用热重分析仪研究复合膜的热稳定性;采用气相色谱测量并计算了复合膜的阻醇性;采用交流阻抗法测量复合膜的质子传导率;同时还研究复合膜的吸水率、尺寸稳定性。研究结果表明：复合膜中磷酸锆呈无定形状态,与有机基体结合紧密;随着磷酸锆含量的增加,复合膜的热稳定性、尺寸稳定性和阻醇性能提高,吸水率降低,当磷酸锆含量（质量分数）为30％时,复合膜的甲醇渗透系数比磺化聚醚醚酮（sPEEK）膜降低47．5％;在100％相对湿度下,复合膜的稳定温度随磷酸锆的含量增加而升高,含磷酸锆20％以上的复合膜在80℃时仍稳定;质子传导率在低温下略有降低,但随温度的升高,质子传导率有所增加,当温度为80℃时,质子传导率与Nafion115膜的传导率相当。     

亲水PTFE增强SPEEK复合膜制备及其在PEMFC中应用

以多孔聚四氟乙烯(PTFE)为基底层和支撑层,制备了PTFE增强的磺化聚醚醚酮(SPEEK)复合膜,并将其成功应用于氢氧质子交换膜燃料电池(PEMFC)中.为了提高磺化聚醚醚酮与多孔聚四氟乙烯之间的结合状态,本实验使用萘钠溶液对PTFE进行了亲水处理(简写为trPTFE).实验结果表明,经亲水处理后的trPTFE与SPEEK间的结合性大大提高,且SPEEK更容易浸入到trPTFE基底层中.由于trPTFE的增强作用,复合膜显示出更优异的机械性能,因此可以使用更薄的膜进行燃料电池评价,从而使单电池表现出更好的输出性能.     

原位聚合酸碱共混质子交换膜的制备及性质

为了降低磺化聚醚醚酮(SPEEK)的溶胀性和甲醇渗透性,采用原位聚合的方法,将具有良好溶解性的聚苯并咪唑(PBI)中间体-聚甲亚胺(PAM)预聚物加入到SPEEK基体中,在一定条件下原位反应使PAM相对分子质量增加,通过氧化得到SPEEK/PBI酸碱共混膜。研究发现:PBI的引入有效地降低膜的溶胀性和甲醇渗透性。随着PBI含量的增加,质子电导率逐渐降低,当PBI含量为5%时,共混膜70℃时电导率可以达到205 mS/cm,与该温度下Nafion117(200mS/cm)相当。当PBI含量在9%~10%范围内,共混膜具有相对较好的综合性能。     

石墨烯/PAN纳米复合膜的制备及其力学性能

以改进的Hummer法制备了氧化石墨烯(GO),并以抗坏血酸(L-AA)为还原剂制备了还原性氧化石墨烯(rGO).以石墨烯为添加物,采用静电纺丝的方法制备了石墨烯/聚丙烯腈(GO/PAN)纳米纤维复合膜.使用场发射扫描电镜、X射线衍射、红外光谱以及热重分析对石墨烯进行了研究,测试了石墨烯对纳米复合纤维材料力学性能的影响.结果表明:当添加的GO质量分数为0.3%时,纺制的纤维平均直径为103nm,复合膜的力学性能有所提高,比纯PAN膜的拉伸强度提高了42.4%,断裂伸长率增加了32.5%;当GO质量分数超过0.3%时,复合膜的力学性能变差;当GO和rGO质量分数均为0.3%时,GO/PAN复合膜的力学性能优于rGO/PAN复合膜.     

可溶性聚醚醚酮改性环氧树脂的研究

采用热熔法制备了一系列可溶性聚醚醚酮(s-PEEK)改性环氧树脂(EP),并与普通聚醚醚酮(PEEK)改性环氧体系进行比较,探讨了聚醚醚酮类型、用量对改性树脂固化体系的凝胶时间、冲击强度、弯曲性能和断裂形貌的影响,并对含 s-PEEK 树脂体系的玻璃化转变温度(T_g)和热稳定性进行了分析。结果表明,s-PEEK 和 PEEK 可在提高环氧体系冲击性能的同时,提高材料的弯曲性能、玻璃化温度和热稳定性;当 m(s-PEEK) ∶ m(E-51)和 m(PEEK) ∶ m(E-51)均为 5 ∶ 100 时,冲击强度达到 42.6 和 46.6 kJ/m²,分别比未改性的环氧体系提高69.1%和85.6%; m(s-PEEK) ∶ m(E-51)=25 ∶ 100 时,T_g=179.1 ℃,比未改性环氧树脂提高20 ℃左右;且含s-PEEK的体系是均相体系,含s-PEEK的固化物是颗粒增强体系。     

苯乙炔封端超支化聚醚醚酮的合成及性能

采用亲核取代反应, 通过A₂+B₃方法制备含联苯结 构氟封端超支化聚醚醚酮(HPDEEK-F), 用4-苯乙炔苯酚与得到的氟封端聚合物反应, 制得苯乙炔封端的超支化聚醚醚酮(HPDEEK-PEP), 并研究了其结构和性能. 结果表明, 苯乙炔封端聚合物的玻璃化转变温度高于氟封端聚合物的玻璃化转变温度, 热稳定性好于氟封端聚合物, 两种聚合物在极性溶剂中都具有良好的溶解性.     

含磷双酚S型共聚醚醚酮的合成研究

以9,10-二氢-9-氧杂-10-磷酰杂菲-对苯二酚(DOPO-HQ),4,4’-二氟二苯甲酮(DFK)和双酚S(DDS)为单体,通过溶液缩聚合成了含磷双酚S型聚醚醚酮。探讨了聚合条件,包括溶剂的类型、反应时间、反应物浓度等对最终聚合产物性能的影响,最终得到的产物特性黏度最高为1．04 dL·g-1,并使用了元素分析、红外光谱、DSC (DSC测试显示其玻璃化转变温度为194．88℃,远高于一般的聚醚醚酮)等测试手段对共聚物的结构和性能进行了表征。     

聚醚醚酮拉伸和冲击破坏断面形态的研究

聚醚醚酮的拉伸断面为正交韧窝形态,韧窝由显微孔穴和镜面组成。显微孔穴的直径为６－８μｍ,镜面即韧窝的直径为４０－５０μｍ。韧窝的形成是由于聚醚醚酮具有高模量并在拉伸过程中未出现细颈化,而是在横截面积不变的情况下,发生了体积增大的现象。     

热致相分离法制备聚醚醚酮多孔膜

对聚醚醚酮/二苯砜、聚醚醚酮/二苯酮所组成聚合物/稀释剂体系,采用热致相分离法制备了聚醚醚酮多孔膜,探讨了制备具有耐高温、耐溶剂的聚醚醚酮多孔膜的可能性,对聚合物/稀释剂体系的相容性进行理论计算和分析,并研究了聚合物的含量对成膜多孔结构的影响。     

含1,4-亚萘基的聚芳醚酮的合成与性能研究

以无水AlCl3/ClCH2CH2Cl/NMP为催化剂/溶剂体系,通过亲电缩聚反应,由二苯醚(DPE),对苯二甲酰氯(TPC)和4,4′-二(α-萘氧基)二苯酮(DNBP)合成了一类新型主链含1,4-亚萘基结构的聚醚酮酮/聚醚酮醚酮酮(PEKK/PEKEKK)无规共聚物。研究了DNBP结构单元对共聚物性能的影响,并对其进行了IR、DSC、TG、WAXD等分析表征。结果表明,共聚物具有优良的耐热性和耐溶剂性,随着共聚物中DNBP结构单元含量的增加,其玻璃化温度(Tg)逐渐升高,而熔融温度(Tm)和结晶度逐渐降低,热分解温度(Td)均大于540℃。与PEKK相比,共聚物的断裂伸长率明显提高,拉伸强度和拉伸模量略有下降,但仍具有良好的力学性能。     

二甲醚及其应用前景

综述了二甲醚的性质、生产方法、应用及其下游产品的开发,比较了二甲醚生产方法的优缺点,从长远观点看,一步法生产二甲醚具有较高经济价值.DME是一种理想的清洁能源,并且是氯氟烃理想代替品,且从二甲醚可开发出一系列具有高附加值的产品,这可推动我国二甲醚合成技术工业化的进程.     

氮杂冠醚的合成

报道了在酸性条件下,以丙酮和吡咯为原料合成大环氮杂冠醚--卟吩环的合成方法,反应时间为7 d,催化剂用甲磺酸,反应温度控制在5 ℃时,产率可达82%.     

烯丙基异冰片基醚绿色合成研究

以莰烯和烯丙醇为原料,研究了烯丙基异冰片基醚的绿色合成工艺,探讨了催化剂种类及用量、反应温度、反应时间,以及烯丙醇与莰烯物质的量之比对莰烯醚化反应选择性及烯丙基异冰片基醚产物得率的影响。采用正交试验方法确定了烯丙基异冰片基醚的最适工艺条件:A-15型阳离子树脂为催化剂,催化剂用量为烯丙醇和莰烯原料总质量的5%,烯丙醇与莰烯物质的量之比为1.5∶1,反应温度75℃,反应时间7 h。在此条件下工业莰烯转化率为85.5%,反应选择性为97.5%,烯丙基异冰片基醚得率为83.4%。最后采用GC-MS、IR等分析技术对合成所得产物的结构进行了分析测定。     

邻甲基对苯二酚型磺化聚醚醚砜质子交换膜材料的合成与表征

以3,3′ 二磺酸钠基 4,4′ 二氯二苯砜（SDCDPS）、 邻甲基对苯二酚、 4,4′ 二氯 二苯砜（DCDPS）为原料， 利用亲核缩聚反应, 通过调整磺化单体（SDCDPS）和非磺化单体(DCDPS)的比例与邻甲基对苯二酚共聚， 合成了一系列具有不同磺化度的磺化聚醚醚砜. 红外光谱证实所合成聚合物为目标产物. 发现邻甲基对苯二酚结构单元的存在， 使聚合物具有较高的离子交换容量， 从而使低磺化度的共聚物具有相对高的质子传导率. 该聚合物具有较高的分子量和良好的热稳定性和溶解性.