為提高無機填料在聚合物中的分散性,利用硅烷偶聯(lián)劑KH570對鈦酸鋇（BT）表面改性.采用溶液澆鑄法制備磺化聚醚醚酮（SPEEK）/改性BT（KH570-BT）復合質子交換膜.利用透射電鏡觀察了改性前后BT在SPEEK基體中的分散情況并系統(tǒng)研究了KH570-BT摻雜量對復合質子交換膜性能的影響.結果顯示,與BT相比,KH570-BT的分散性得到明顯改善.將KH570-BT摻雜進SPEEK后,復合膜的質子電導率、甲醇滲透率、熱穩(wěn)定性及選擇性均出現(xiàn)明顯提升.室溫下,SPEEK/KH570-BT-1.0復合膜的質子電導率達到63.7 mS/cm,高于同配比的SPEEK/BT-1.0（σ=57.7 mS/cm）和SPEEK（σ=58.6 mS/cm）;SPEEK/KH570-BT-1.0的選擇性達到20.9×10⁴ S·s/cm³,與SPEEK/BT-1.0（17.2×10⁴ S·s/cm³）和SPEEK（17.7×10⁴ S·s/cm³）相比,分別提升了21.5%... 

【文章來源】：膜科學與技術. 2020,40(04)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

KH570 - BT的合成過程

圖2(a)為KH570改性前后BT的FTIR譜圖.在BT譜圖上,1 439和556 cm-1為BT的特征吸收峰,3 400 cm-1處為BT表面吸附水的-OH伸縮振動峰.改性后,KH570 - BT出現(xiàn)了3個新的特征峰.其中,在1 720 cm-1對應CO的對稱伸縮振動峰,2 923和2 848 cm-1對應-CH3的不對稱伸縮振動峰[8].3 400 cm-1的-OH特征峰減弱,說明KH570與BT表面的-OH發(fā)生反應.同時,1 189 cm-1附近沒有出現(xiàn)硅烷偶聯(lián)劑-OCH3的特征吸收峰,說明KH570在反應過程中已完全水解.圖2(b)為BT和KH570 - BT的XRD譜圖,標注了所有衍射峰對應的晶面.由結果可知,BT的衍射峰與立方相BT(JCPDS NO.31 - 0174)相匹配.改性后KH570 - BT的晶型沒有發(fā)生改變,說明無機粒子的純度較高且改性過程沒有破壞BT原有的晶體結構.2.2 SEM表征

高分辨模式下能看到襯度較深的位置顯現(xiàn)出多晶顆粒的晶格條紋,證明此處為BT或KH570 - BT.從圖4(a)中可以看出,未改性的BT在SPEEK/BT - 1.0復合膜中分布不均,團聚的無機顆粒破壞了復合膜的均一性,這將會阻塞質子傳輸通道,抑制質子的快速傳導.在SPEEK/KH570 - BT - 1.0復合膜中[圖4(b)],改性后KH570 - BT的分散情況明顯改善,無機顆粒間的邊界清晰且未出現(xiàn)堆疊.這證明KH570表面改性能顯著提高BT在基體中的分散性.圖4 (a)SPEEK/BT - 1.0和(b)SPEEK/KH570 - BT - 1.0的TEM圖

【參考文獻】：
期刊論文
[1]KH570原位改性納米SiO2球狀顆粒的制備及疏水效果評價[J]. 王維,張可,房冉冉,劉玉碩,譚向君.  中國粉體技術. 2019(03)



本文編號：3141368