电渗析用磺化杂萘联苯聚醚酮膜的制备与性能

发布时间：2021-06-10 06:28

　　离子交换膜是电渗析技术的核心,离子交换膜的面电阻和离子选择性等性能决定了电渗析技术的分离效率和能耗。离子交换膜可分为阳离子交换膜和阴离子交换膜,目前商用的阳离子交换膜有Nafion和ASTOM等系列,但这些膜材料造价昂贵,限制了电渗析技术进一步应用和发展。因此,研究高性能的新型电渗析用阳离子交换膜成为目前的研究热点。本文对杂萘联苯聚醚酮（PPEK）进行磺化改性,控制磺化反应时间,制备出离子交换容量（IEC）分别为0.77、1.02、1.45和1.82 mmol·g^-1的磺化杂萘联苯聚醚酮（SPPEK）,并命名为SPPEK-1、SPPEK-2、SPPEK-3和SPPEK-4。核磁共振氢谱和红外光谱证明磺酸基团已被引入到聚合物主链中。SPPEK的特性粘度介于1.01-3.61 dL·g^-1,5%热失重温度约为360℃,具有良好的热稳定性。考察了SPPEK膜的面电阻、离子迁移数以及极限电流密度等性能。结果表明,IEC从0.77 mmol·g^-1增大到1.82 mmol·g^-1,膜的面电阻随之降低,离子迁移... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
1 文献综述
    1.1 电渗析技术研究背景
        1.1.1 电渗析技术原理
        1.1.2 电渗析技术的发展历史和应用
    1.2 离子交换膜研究背景
        1.2.1 离子交换膜的结构和原理
        1.2.2 离子交换膜的性能指标及制备方法
        1.2.3 作为电渗析用阳离子交换膜材料的研究进展
    1.3 本研究的意义和内容
2 磺化杂萘联苯聚醚酮阳离子交换膜的制备和性能表征
    2.1 实验部分
        2.1.1 实验试剂和设备
        2.1.2 磺化杂萘联苯聚醚酮的合成
        2.1.3 SPPEK膜的制备
        2.1.4 表征及测试方法
    2.2 结果与讨论
        2.2.1 磺化反应
        2.2.2 结构表征
        2.2.3 物理性能
        2.2.4 面电阻和质子电导率
        2.2.5 离子迁移数
        2.2.6 极限电流密度
    2.3 本章小结
3 离子交换膜的电渗析性能以及操作条件优化
    3.1 实验部分
        3.1.1 实验试剂和设备
        3.1.2 电渗析性能的测试
        3.1.3 操作条件对电渗析淡化和浓缩性能的影响
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 SPPEK膜的电渗析性能对比
        3.2.2 浓淡室初始溶液体积比对电渗析脱盐和浓缩的影响
        3.2.3 流速对电渗析脱盐和浓缩的影响
        3.2.4 操作电流对电渗析浓缩和淡化的影响
    3.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3221870