离子基团分布对阴离子交换膜扩散渗析的影响

离子基团分布对阴离子交换膜扩散渗析的影响

论文摘要

为揭示离子基团结构及其分布对阴离子交换膜(AEM)扩散渗析行为的影响,设计并制备了3种侧链型离子结构和1种主链型离子结构的聚芳醚砜阴离子交换膜.对所制备的膜的结构以及基础性能、耐酸性、机械性能、扩散渗析性能等进行了系统表征,发现对称离子结构有利于提高膜的离子渗透选择性,且主链型对称离子结构有利于形成更为紧致的聚集态结构,进而增强离子渗透选择性.基础性能、耐酸性及机械性能测试结果表明,所制备的膜满足扩散渗析工艺的要求.模拟废酸扩散渗析实验结果表明,所制备的AEM的扩散渗析性能优于商业膜TWDDA1,尤其是主链型QMPAES膜的酸渗析系数达0.025m/h,分离因子达42.49,在废酸回收领域具有很好的应用前景.

论文目录

  • 1 实验
  •   1.1 试剂与仪器
  •   1.2 测试方法
  •     1.2.1 核磁氢谱(1H NMR)、傅里叶红外光谱(FT-IR)测试
  •     1.2.2 溴甲基化程度测定
  •     1.2.3 吸水率和溶胀率测定
  •     1.2.4 离子交换容量测定
  •     1.2.5 结合水数量测定
  •     1.2.6 膜电压测试
  •     1.2.7 离子电导率测定
  •     1.2.8 机械性能测试
  •     1.2.9 耐酸性测试
  •     1.2.10 扩散渗析测试
  •   1.3 含芳基侧链离子基团的聚芳醚AEM(QPAES-a、QPAES-b、QPAES-c)的制备
  •     1.3.1 含芳基侧链基团的聚合物PAES-a、PAES-b、PAES-c的合成
  •     1.3.2 溴化聚合物BPAES-a、BPAES-b、BPAES-c的制备
  •     1.3.3 季铵化聚芳醚膜QPAES-a、QPAES-b、QPAES-c的制备
  •   1.4 含芳基主链离子基团的聚芳醚AEM (QMPAES)的制备
  • 2 结果与讨论
  •   2.1 不同精细结构聚芳醚阴离子交换膜的性能
  •   2.2 二代母体的DBM及季铵膜的IEC
  •   2.3 吸水率、溶胀率、结合水数量、离子电导率及膜电压测试结果及分析
  •   2.4 耐酸性和机械性能测试结果
  •   2.5 扩散渗析性能
  • 3 结语
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 李秀华,乐希,钟世曦,周旸,廖世军

    关键词: 阴离子交换膜,聚芳醚砜,离子基团分布,扩散渗析,酸回收

    来源: 华南理工大学学报(自然科学版) 2019年05期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑

    专业: 有机化工

    单位: 华南理工大学化学与化工学院//广东省燃料电池技术重点实验室

    基金: 国家重点研发计划项目(2017YFB0102900),广州市科技计划项目(201804010436),广东省低碳化学与过程节能重点实验室开放基金资助项目(20170103)~~

    分类号: TQ425.236

    页码: 9-17

    总页数: 9

    文件大小: 2113K

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