耐碱性阴离子交换膜的制备

来源 :辽宁石油化工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:bbaaccd
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
燃料电池由于其污染排放低,能量转换效率高等优点成为了继太阳能、风能、水能之后的新一代能源技术。其中阴离子交换膜燃料电池以其结构简单,不需要使用贵金属催化剂,制备成本低等特点逐渐受到人们的重视。作为燃料电池的核心部件之一,阴离子交换膜在其中起着传导离子以及隔离两端电极的作用,其性能直接影响着燃料电池的性能与使用寿命。因此,近年来众多学者开始致力于研究阴离子交换膜。目前,在众多阴离子交换膜种类中,还属季铵碱类阴离子交换膜的研究最为广泛。然而,这一类的阴离子交换膜是在碱性环境下运行工作,容易发生霍夫曼降解和亲核取代反应,导致季铵阳离子基团受到攻击而掉落甚至是骨架降解,从而电导率随之下降,这也是限制阴离子交换膜进一步发展的重要原因。因此,寻找一种具有高耐碱稳定性的阴离子交换膜具有重要意义。本文采用以下方法来制备阴离子交换膜,旨在维持膜其他性能不变的基础上提高其耐碱稳定性。首先,以季铵化壳聚糖(QCS)与聚乙烯醇(PVA)为阴离子交换膜基质,将其二者共混并且以戊二醛(GA)作为交联剂将其交联,由此来制备具有空间网络结构的互穿网络阴离子交换膜。将季铵化壳聚糖/聚乙烯醇阴离子交换膜在6.0 mol/L KOH环境下浸泡240 h,考察其耐碱稳定性。结果表明,该膜在强碱条件下仍可以稳定存在,在浸泡240 h后电导率降低幅度约为初始膜电导率的20%。其次,引入β-环糊精(β-CD),借助戊二醛(GA)和三聚氰胺(MA)作为联合交联剂,将季铵化壳聚糖、聚乙烯醇以及β-环糊精交联,制备一系列基于环糊精分子的主客体络合型阴离子交换膜。在实验过程中,利用环糊精特有的空腔结构络合金属Ca2+进行OH-传导,同时致密的网状结构将季铵N+阳离子基团“保护”在网络结构中,进而提高膜结构的耐碱性能。结果表明,将β-环糊精/季铵化壳聚糖/聚乙烯醇阴离子交换膜在6.0 mol/L KOH环境下浸泡240 h,,其电导率降低幅度约为初始膜电导率的的17%,较季铵化壳聚糖/聚乙烯醇阴离子交换膜的耐碱稳定性有所提高。第三,以聚砜(PSF)为聚合物膜基质,将Gemini型可聚合阳离子表面活性剂单体[顺丁烯二酸二乙酯撑基双(辛烷基二甲基氯/溴化铵)(G8-2-8)、顺丁烯二酸二乙酯撑基双(十二烷基二甲基氯/溴化铵)(G12-2-12)、顺丁烯二酸二乙酯撑基双(十六烷基二甲基氯/溴化铵)(G16-2-16)]引入聚砜氯仿铸膜液中,以过硫酸钾(KPS)作为引发剂,通过Gemini分子原位引发聚合构筑具有有序排列阳离子活性位导电通道的阴离子交换膜,考察其耐碱稳定性。结果表明,Gemini/聚砜阴离子交换膜在6.0 mol/L KOH环境下浸泡240 h,其电导率降低幅度仅为初始膜电导率的2.0%,表现出优异的耐碱稳定性。
其他文献
根据工程特点,结合现场请况,利用建筑物本身结构,设计并搭设柔性脚手架,收到了较好的效果,值得今后类似工程中推广。
随着我国油气工业的不断发展,钢铁的腐蚀与防护一直成为油气开发与运输过程中的难题。钢的使用环境多为复杂恶劣、腐蚀性强的环境,各种腐蚀因素的共同作用使油气田的防腐蚀工
本文通过对国外燃气轮机技术市场动态的分析,为国内燃气轮机使用部门更有效地做好设备选购和相应的工作提供参考意见.
随着油气勘探技术的不断提升,中、浅层大型背斜等构造油气藏的勘探数量逐渐减少,主力油田逐步进入“高含水、高采出程度、高递减”的开发阶段,原油产量逐渐降低,老区新增可采
世界经济危机对危机源头的发达国家产生了严重的负面影响,但对发展中国家的影响却是利弊并存。本文从经济增长、对外贸易等5个方面分析了危机深化对上合组织成员国的负面影响
随着经济全球化的快速发展和科学技术的不断进步,企业的发展与竞争最关键的因素归根结底就是人力资源。实施科学健全并且行之有效的员工激励体系是增强员工凝聚力、调动员工工作热情、充分挖掘员工潜力,从而促进企业效益提高的最有效的保障,同时也是能够保留并吸引更多人才加入的重要条件。我国当前对于员工激励体系的相关研究项目逐渐增加,对于构建有效科学的激励体系也是越发重视,并且不断借鉴国外先进经验并加以完善,由于我
本文介绍了美国AEP电力公司梯特电站的PFBC改建工程,其背景、结构情况和进一步扩建规划。
新时代,人民幸福生活指数持续提高,但幸福生活的背后,消防安全愈发重要。消防事故多发,导致人身财产遭受重大损失,消防责任事故与消防安全隐患、违反消防法规的行为紧密相连,
在网络趣缘文化传播过程中,随着趣缘社群的不断成长壮大,原本平等、去中心化的结构特征逐渐演变为与现实社会相似的"层级化"结构特征。"层级化"意味着社群成员之间的权力差异
燃料管理信息化、精细化是火力发电企业燃料管理的发展趋势。燃料的调运与入厂验收作为燃料管理中重要的两个环节,在辅助管理者科学决策,保证燃料质量,保护企业在燃料交易中的利益有着重要的作用。针对火力发电企业燃料调运的实际状况,设计了燃料调运管理模块。规范燃料调运的生命周期,覆盖了从燃料的发运到燃料入厂验收的全过程,为企业管理者提供燃料在运期间的量、质、价等关键信息。燃料调运模块支持火车、水运两种常见的运