聚偏氟乙烯(PVDF)陽離子交換膜的制備及其性能研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-30 15:00
作為電滲析、電去離子化、擴(kuò)散透析等工藝的核心元件,離子交換膜被廣泛用于飲用水生產(chǎn)、氯堿生產(chǎn)、廢水處理等工業(yè)。但目前,我國生產(chǎn)的離子交換膜種類少,市場上絕大多數(shù)應(yīng)用的仍是非均相離子交換膜,非均相離子交換膜雖價(jià)格便宜,但使用范圍窄,使用壽命短,性能優(yōu)異的均相膜仍依賴進(jìn)口。聚偏氟乙烯(PVDF)為含氟乙烯基單體的共聚物,相比其他商業(yè)高分子膜材料,它具有極好的耐候性、熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性和優(yōu)異的機(jī)械性能。聚偏氟乙烯接枝苯乙烯磺酸膜(PVDF-g-PSSA)的制備,主要反應(yīng)為堿化、接枝、磺化三個(gè)步驟,工藝簡單、成本低、反應(yīng)溫度低、合成快,實(shí)驗(yàn)側(cè)重研究了聚偏氟乙烯磺酸膜的抗氧化性和選擇透過性?寡趸苑矫,測試了聚偏氟乙烯基膜、基膜堿化、接枝、磺化后的抗氧化性能變化,確定出磺化階段對膜抗氧化性影響最大,分析認(rèn)為磺酸基的引入位置和數(shù)量不可準(zhǔn)確控制,這使得膜結(jié)晶度降低、結(jié)構(gòu)疏松,是聚偏氟乙烯磺酸膜抗氧化性能降低的本質(zhì)原因,所以為提高聚偏氟乙烯磺酸膜的抗氧化性,在膜其它性能達(dá)標(biāo)的情況下,適當(dāng)降低磺化程度。隨后探究了磺化程度對聚偏氟乙烯磺酸膜選擇透過性的影響,膜的選擇透過性主要受膜上的活性基團(tuán)密度和膜孔徑...
【文章來源】:蘭州交通大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
膜面電阻測試電路圖
圖 1.1 膜面電阻測試電路圖工作站實(shí)際測試連接裝置如圖 1.2,當(dāng)施加高頻信號時(shí)電兩個(gè)電阻;施加低頻信號時(shí)電容 Cm1、Cm2 導(dǎo)通等效于斷箱 R′,第一次測試出離子交換膜膜與電解質(zhì)溶液兩者之,不改變電極位置的條件下測試出電解質(zhì)溶液膜的電阻,[9]。計(jì)算公式為:20011m4DR-RRR-R-RRRR 的面電阻(Ω·cm2),R1和 R0為測量時(shí)高頻區(qū)相位角最接為可變電阻的大。é福,D 為電導(dǎo)池的截面有效直徑(c
性是衡量膜性能的主要指標(biāo),而離子交換膜對離子選擇透過數(shù)來表示[10],即反離子傳遞的電荷與總電荷之比。由于工藝止氯離子的遷移,所以工程用氯離子泄漏率來表征實(shí)際電解 1.3 所示單膜雙室電解槽,測試條件:電極板為鈦基涂銥釕Cl,陽極室為 1%的 H2SO4;電流強(qiáng)度為 400mA;電解時(shí)間為出實(shí)驗(yàn)前后 HCl 電解液濃度[11]。氯離子泄漏率(η)采用以0.0596811221122CVCVIT(CVCV)NaeQq 理論上通過膜的全部電量際氯離子遷移承擔(dān)的電量C2為電解前后氯離子濃度,mol/L;電解前后陰極室電解液的體積,L;伏伽德羅常數(shù) 6.02×1023;荷,1.6×10-19C;強(qiáng)度,400mA;時(shí)間,4h;
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]傅里葉變換紅外光譜法在高分子材料研究中的應(yīng)用[J]. 白云,胡光輝,李琴梅,陳新啟,髙峽,劉偉麗. 分析儀器. 2018(05)
[2]SiO2-SO3H雜化PVDF-g-PSSA膜的制備及抗污染研究[J]. 李廣遠(yuǎn),王磊,李陳,王旭東,李脆脆,許岐斌. 水處理技術(shù). 2018(05)
[3]堿處理?xiàng)l件對PVDF基膜接枝率的影響[J]. 余宏亮,李欣怡,王三反,吳楠,劉明康. 有色金屬工程. 2018(02)
[4]苯磺酸甜菜堿表面改性陽離子交換膜[J]. 黃全江,南君,王三反,李欣怡,鄒信,張學(xué)敏. 材料導(dǎo)報(bào). 2018(02)
[5]納米SiO2雜化PVDF-g-PSSA離子交換膜的制備及性能研究[J]. 王磊,孔夢曉,李陳,王旭東,張全. 西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(04)
[6]納米TiO2改性PVDF超濾膜的制備[J]. 李小玉,何桂榮,柳瀅春,王鵬,朱景培,劉國強(qiáng). 合成樹脂及塑料. 2017(04)
[7]熔融溫度對聚偏氟乙烯等溫結(jié)晶行為的影響[J]. 陳業(yè)煌,林雪婷,包好,李純清,龔興厚. 中國塑料. 2017(01)
[8]PVDF陽離子交換膜制備進(jìn)展研究[J]. 余宏亮,王三反,黃全江,張文泉,劉明康. 環(huán)境科學(xué)與管理. 2016(12)
[9]雙膜三室電解槽中電沉積鈷的離子傳輸[J]. 周鍵,王三反,宋小三,張學(xué)敏. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2016(11)
[10]γ射線輻照聚偏氟乙烯接枝苯乙烯磺酸乙酯[J]. 王以誠,彭靜,曾心苗,李久強(qiáng),翟茂林. 輻射研究與輻射工藝學(xué)報(bào). 2016(05)
碩士論文
[1]基于雙膜三室鈷電積工藝中陽離子交換膜改性[D]. 南君.蘭州交通大學(xué) 2018
[2]聚偏氟乙烯(PVDF)離子交換膜的制備及性能研究[D]. 劉明康.蘭州交通大學(xué) 2018
[3]兩親性共聚物P(AMPS-CO-MMA)對PVDF薄膜性能的研究[D]. 安齊.天津工業(yè)大學(xué) 2018
[4]雙極膜電滲析應(yīng)用于有機(jī)酸的生產(chǎn)[D]. 張傳洋.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[5]聚四氟乙烯的輻射接枝改性及其分散穩(wěn)定性能[D]. 李會(huì).湘潭大學(xué) 2016
[6]聚偏氟乙烯分離膜的制備及其紫外接枝親水改性研究[D]. 張玉坤.華南理工大學(xué) 2014
[7]甲基丙烯酸改性聚偏氟乙烯膜的研究[D]. 劉倩.燕山大學(xué) 2011
[8]低溫等離子體接枝改性聚合物膜基礎(chǔ)研究及其應(yīng)用[D]. 陳劍.清華大學(xué) 2005
本文編號:2947841
【文章來源】:蘭州交通大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
膜面電阻測試電路圖
圖 1.1 膜面電阻測試電路圖工作站實(shí)際測試連接裝置如圖 1.2,當(dāng)施加高頻信號時(shí)電兩個(gè)電阻;施加低頻信號時(shí)電容 Cm1、Cm2 導(dǎo)通等效于斷箱 R′,第一次測試出離子交換膜膜與電解質(zhì)溶液兩者之,不改變電極位置的條件下測試出電解質(zhì)溶液膜的電阻,[9]。計(jì)算公式為:20011m4DR-RRR-R-RRRR 的面電阻(Ω·cm2),R1和 R0為測量時(shí)高頻區(qū)相位角最接為可變電阻的大。é福,D 為電導(dǎo)池的截面有效直徑(c
性是衡量膜性能的主要指標(biāo),而離子交換膜對離子選擇透過數(shù)來表示[10],即反離子傳遞的電荷與總電荷之比。由于工藝止氯離子的遷移,所以工程用氯離子泄漏率來表征實(shí)際電解 1.3 所示單膜雙室電解槽,測試條件:電極板為鈦基涂銥釕Cl,陽極室為 1%的 H2SO4;電流強(qiáng)度為 400mA;電解時(shí)間為出實(shí)驗(yàn)前后 HCl 電解液濃度[11]。氯離子泄漏率(η)采用以0.0596811221122CVCVIT(CVCV)NaeQq 理論上通過膜的全部電量際氯離子遷移承擔(dān)的電量C2為電解前后氯離子濃度,mol/L;電解前后陰極室電解液的體積,L;伏伽德羅常數(shù) 6.02×1023;荷,1.6×10-19C;強(qiáng)度,400mA;時(shí)間,4h;
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]傅里葉變換紅外光譜法在高分子材料研究中的應(yīng)用[J]. 白云,胡光輝,李琴梅,陳新啟,髙峽,劉偉麗. 分析儀器. 2018(05)
[2]SiO2-SO3H雜化PVDF-g-PSSA膜的制備及抗污染研究[J]. 李廣遠(yuǎn),王磊,李陳,王旭東,李脆脆,許岐斌. 水處理技術(shù). 2018(05)
[3]堿處理?xiàng)l件對PVDF基膜接枝率的影響[J]. 余宏亮,李欣怡,王三反,吳楠,劉明康. 有色金屬工程. 2018(02)
[4]苯磺酸甜菜堿表面改性陽離子交換膜[J]. 黃全江,南君,王三反,李欣怡,鄒信,張學(xué)敏. 材料導(dǎo)報(bào). 2018(02)
[5]納米SiO2雜化PVDF-g-PSSA離子交換膜的制備及性能研究[J]. 王磊,孔夢曉,李陳,王旭東,張全. 西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(04)
[6]納米TiO2改性PVDF超濾膜的制備[J]. 李小玉,何桂榮,柳瀅春,王鵬,朱景培,劉國強(qiáng). 合成樹脂及塑料. 2017(04)
[7]熔融溫度對聚偏氟乙烯等溫結(jié)晶行為的影響[J]. 陳業(yè)煌,林雪婷,包好,李純清,龔興厚. 中國塑料. 2017(01)
[8]PVDF陽離子交換膜制備進(jìn)展研究[J]. 余宏亮,王三反,黃全江,張文泉,劉明康. 環(huán)境科學(xué)與管理. 2016(12)
[9]雙膜三室電解槽中電沉積鈷的離子傳輸[J]. 周鍵,王三反,宋小三,張學(xué)敏. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2016(11)
[10]γ射線輻照聚偏氟乙烯接枝苯乙烯磺酸乙酯[J]. 王以誠,彭靜,曾心苗,李久強(qiáng),翟茂林. 輻射研究與輻射工藝學(xué)報(bào). 2016(05)
碩士論文
[1]基于雙膜三室鈷電積工藝中陽離子交換膜改性[D]. 南君.蘭州交通大學(xué) 2018
[2]聚偏氟乙烯(PVDF)離子交換膜的制備及性能研究[D]. 劉明康.蘭州交通大學(xué) 2018
[3]兩親性共聚物P(AMPS-CO-MMA)對PVDF薄膜性能的研究[D]. 安齊.天津工業(yè)大學(xué) 2018
[4]雙極膜電滲析應(yīng)用于有機(jī)酸的生產(chǎn)[D]. 張傳洋.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[5]聚四氟乙烯的輻射接枝改性及其分散穩(wěn)定性能[D]. 李會(huì).湘潭大學(xué) 2016
[6]聚偏氟乙烯分離膜的制備及其紫外接枝親水改性研究[D]. 張玉坤.華南理工大學(xué) 2014
[7]甲基丙烯酸改性聚偏氟乙烯膜的研究[D]. 劉倩.燕山大學(xué) 2011
[8]低溫等離子體接枝改性聚合物膜基礎(chǔ)研究及其應(yīng)用[D]. 陳劍.清華大學(xué) 2005
本文編號:2947841
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