几种复合膜的制备及相关电化学性能研究

发布时间：2018-06-17 00:25

本文选题：PES/Nafion多孔复合膜 + SPPO/γ-FeOOH杂化膜　；参考：《温州大学》2017年硕士论文

【摘要】：膜的开发一直是膜技术中的关键,本文制备了两种类型的复合膜,分别用在全钒液流电池和扩散渗析碱回收中,并取得了相对不错的成果。同时检测了膜制备过程中的无机材料的气敏性能。PES是一种很容易成膜的高分子材料,它的物理化学性质稳定,抗酸碱性很强,价格低廉、制膜成本低。本文通过相转移法制备了形貌可调控的PES/Nafion多孔复合膜并将其用在钒电池中。首先用PVP调孔制备PES多孔膜,然后在多孔膜上面涂覆5wt%Nafion溶液,形成PES/Nafion多孔复合膜(该膜以PES多孔膜为支撑层,PES多孔膜上表面的致密层和Nafion层为功能层),最后测试由该膜组装成的钒电池的性能。实验发现PES/Nafion复合膜的综合性能比纯PES膜好很多,PES膜组装的钒电池的能量效率最好的为80.3%,而PES/Nafion复合膜却为88.6%,提高了 8.3%,其次PES膜的H/V离子选择性最好的为91.3,而PES/Nafion复合膜的为495.3,提高了一个数量级,可见PES/Nafion复合多孔膜在钒电池中有很大的发展前景。另一种类型的膜是用溶胶-凝胶法制备的SPPO/γ-FeOOH杂化膜。首先用水热法制得y-FeOOH纳米花,然后配好一定浓度的SPPO溶液,最后将纳米花按一定的比例与SPPO混合制得铸膜液,涂覆成膜,测膜性能并将其用在扩散渗析碱回收中。实验发现杂化膜的抗碱性能比纯的SPPO膜好,在扩散渗析中对OH-和AlO2-的分离系数达11.3,和纯的SPPO膜相当。本文还发现,杂化膜中无机材料γ-FeOOH对丙酮气体有响应,为了进一步提高材料的气敏性能,将γ-FeOOH进行修饰改性,得到了 γ-Fe203纳米花、磺化γ-Fe203等材料,实验发现,引入非金属S元素的磺化γ-Fe2O3对丙酮响应的灵敏度比纯γ-Fe203的要高9倍,其对50ppm丙酮的响应高达46.5,而且它对C2H5OH、CO、H2都没有响应,选择性很好,在检测丙酮时可以不受其他气体的干扰。
[Abstract]:A kind of composite membrane was prepared by sol - gel method . It was found that the structure of PES / NAO composite membrane was higher than that of pure PES membrane .
【学位授予单位】：温州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TB383.2

【参考文献】