聚偏氟乙烯（PVDF）阳离子交换膜的制备及其性能研究
发布时间：2020-12-30 15:00
作为电渗析、电去离子化、扩散透析等工艺的核心元件,离子交换膜被广泛用于饮用水生产、氯碱生产、废水处理等工业。但目前,我国生产的离子交换膜种类少,市场上绝大多数应用的仍是非均相离子交换膜,非均相离子交换膜虽价格便宜,但使用范围窄,使用寿命短,性能优异的均相膜仍依赖进口。聚偏氟乙烯（PVDF）为含氟乙烯基单体的共聚物,相比其他商业高分子膜材料,它具有极好的耐候性、热稳定性、化学稳定性和优异的机械性能。聚偏氟乙烯接枝苯乙烯磺酸膜（PVDF-g-PSSA）的制备,主要反应为碱化、接枝、磺化三个步骤,工艺简单、成本低、反应温度低、合成快,实验侧重研究了聚偏氟乙烯磺酸膜的抗氧化性和选择透过性。抗氧化性方面,测试了聚偏氟乙烯基膜、基膜碱化、接枝、磺化后的抗氧化性能变化,确定出磺化阶段对膜抗氧化性影响最大,分析认为磺酸基的引入位置和数量不可准确控制,这使得膜结晶度降低、结构疏松,是聚偏氟乙烯磺酸膜抗氧化性能降低的本质原因,所以为提高聚偏氟乙烯磺酸膜的抗氧化性,在膜其它性能达标的情况下,适当降低磺化程度。随后探究了磺化程度对聚偏氟乙烯磺酸膜选择透过性的影响,膜的选择透过性主要受膜上的活性基团密度和膜孔径...
【文章来源】：兰州交通大学甘肃省
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
膜面电阻测试电路图
图 1.1 膜面电阻测试电路图工作站实际测试连接装置如图 1.2，当施加高频信号时电两个电阻；施加低频信号时电容 Cm1、Cm2 导通等效于断箱 R′，第一次测试出离子交换膜膜与电解质溶液两者之，不改变电极位置的条件下测试出电解质溶液膜的电阻，[9]。计算公式为：20011m4DR-RRR-R-RRRR 的面电阻（Ω·cm2），R1和 R0为测量时高频区相位角最接为可变电阻的大小（Ω），D 为电导池的截面有效直径（c
性是衡量膜性能的主要指标，而离子交换膜对离子选择透过数来表示[10]，即反离子传递的电荷与总电荷之比。由于工艺止氯离子的迁移，所以工程用氯离子泄漏率来表征实际电解 1.3 所示单膜双室电解槽，测试条件：电极板为钛基涂铱钌Cl,阳极室为 1%的 H2SO4；电流强度为 400mA；电解时间为出实验前后 HCl 电解液浓度[11]。氯离子泄漏率（η）采用以0.0596811221122CVCVIT(CVCV)NaeQq 理论上通过膜的全部电量际氯离子迁移承担的电量C2为电解前后氯离子浓度，mol/L；电解前后阴极室电解液的体积，L；伏伽德罗常数 6.02×1023；荷，1.6×10-19C；强度，400mA；时间，4h；
【参考文献】：
期刊论文
[1]傅里叶变换红外光谱法在高分子材料研究中的应用[J]. 白云,胡光辉,李琴梅,陈新启,髙峡,刘伟丽. 分析仪器. 2018(05)
[2]SiO2-SO3H杂化PVDF-g-PSSA膜的制备及抗污染研究[J]. 李广远,王磊,李陈,王旭东,李脆脆,许岐斌. 水处理技术. 2018(05)
[3]碱处理条件对PVDF基膜接枝率的影响[J]. 余宏亮,李欣怡,王三反,吴楠,刘明康. 有色金属工程. 2018(02)
[4]苯磺酸甜菜碱表面改性阳离子交换膜[J]. 黄全江,南君,王三反,李欣怡,邹信,张学敏. 材料导报. 2018(02)
[5]纳米SiO2杂化PVDF-g-PSSA离子交换膜的制备及性能研究[J]. 王磊,孔梦晓,李陈,王旭东,张全. 西安建筑科技大学学报(自然科学版). 2017(04)
[6]纳米TiO2改性PVDF超滤膜的制备[J]. 李小玉,何桂荣,柳滢春,王鹏,朱景培,刘国强. 合成树脂及塑料. 2017(04)
[7]熔融温度对聚偏氟乙烯等温结晶行为的影响[J]. 陈业煌,林雪婷,包好,李纯清,龚兴厚. 中国塑料. 2017(01)
[8]PVDF阳离子交换膜制备进展研究[J]. 余宏亮,王三反,黄全江,张文泉,刘明康. 环境科学与管理. 2016(12)
[9]双膜三室电解槽中电沉积钴的离子传输[J]. 周键,王三反,宋小三,张学敏. 中国有色金属学报. 2016(11)
[10]γ射线辐照聚偏氟乙烯接枝苯乙烯磺酸乙酯[J]. 王以诚,彭静,曾心苗,李久强,翟茂林. 辐射研究与辐射工艺学报. 2016(05)
硕士论文
[1]基于双膜三室钴电积工艺中阳离子交换膜改性[D]. 南君.兰州交通大学 2018
[2]聚偏氟乙烯（PVDF）离子交换膜的制备及性能研究[D]. 刘明康.兰州交通大学 2018
[3]两亲性共聚物P（AMPS-CO-MMA）对PVDF薄膜性能的研究[D]. 安齐.天津工业大学 2018
[4]双极膜电渗析应用于有机酸的生产[D]. 张传洋.合肥工业大学 2017
[5]聚四氟乙烯的辐射接枝改性及其分散稳定性能[D]. 李会.湘潭大学 2016
[6]聚偏氟乙烯分离膜的制备及其紫外接枝亲水改性研究[D]. 张玉坤.华南理工大学 2014
[7]甲基丙烯酸改性聚偏氟乙烯膜的研究[D]. 刘倩.燕山大学 2011
[8]低温等离子体接枝改性聚合物膜基础研究及其应用[D]. 陈剑.清华大学 2005
本文编号：2947841
【文章来源】：兰州交通大学甘肃省
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
膜面电阻测试电路图
图 1.1 膜面电阻测试电路图工作站实际测试连接装置如图 1.2，当施加高频信号时电两个电阻；施加低频信号时电容 Cm1、Cm2 导通等效于断箱 R′，第一次测试出离子交换膜膜与电解质溶液两者之，不改变电极位置的条件下测试出电解质溶液膜的电阻，[9]。计算公式为：20011m4DR-RRR-R-RRRR 的面电阻（Ω·cm2），R1和 R0为测量时高频区相位角最接为可变电阻的大小（Ω），D 为电导池的截面有效直径（c
性是衡量膜性能的主要指标，而离子交换膜对离子选择透过数来表示[10]，即反离子传递的电荷与总电荷之比。由于工艺止氯离子的迁移，所以工程用氯离子泄漏率来表征实际电解 1.3 所示单膜双室电解槽，测试条件：电极板为钛基涂铱钌Cl,阳极室为 1%的 H2SO4；电流强度为 400mA；电解时间为出实验前后 HCl 电解液浓度[11]。氯离子泄漏率（η）采用以0.0596811221122CVCVIT(CVCV)NaeQq 理论上通过膜的全部电量际氯离子迁移承担的电量C2为电解前后氯离子浓度，mol/L；电解前后阴极室电解液的体积，L；伏伽德罗常数 6.02×1023；荷，1.6×10-19C；强度，400mA；时间，4h；
【参考文献】：
期刊论文
[1]傅里叶变换红外光谱法在高分子材料研究中的应用[J]. 白云,胡光辉,李琴梅,陈新启,髙峡,刘伟丽. 分析仪器. 2018(05)
[2]SiO2-SO3H杂化PVDF-g-PSSA膜的制备及抗污染研究[J]. 李广远,王磊,李陈,王旭东,李脆脆,许岐斌. 水处理技术. 2018(05)
[3]碱处理条件对PVDF基膜接枝率的影响[J]. 余宏亮,李欣怡,王三反,吴楠,刘明康. 有色金属工程. 2018(02)
[4]苯磺酸甜菜碱表面改性阳离子交换膜[J]. 黄全江,南君,王三反,李欣怡,邹信,张学敏. 材料导报. 2018(02)
[5]纳米SiO2杂化PVDF-g-PSSA离子交换膜的制备及性能研究[J]. 王磊,孔梦晓,李陈,王旭东,张全. 西安建筑科技大学学报(自然科学版). 2017(04)
[6]纳米TiO2改性PVDF超滤膜的制备[J]. 李小玉,何桂荣,柳滢春,王鹏,朱景培,刘国强. 合成树脂及塑料. 2017(04)
[7]熔融温度对聚偏氟乙烯等温结晶行为的影响[J]. 陈业煌,林雪婷,包好,李纯清,龚兴厚. 中国塑料. 2017(01)
[8]PVDF阳离子交换膜制备进展研究[J]. 余宏亮,王三反,黄全江,张文泉,刘明康. 环境科学与管理. 2016(12)
[9]双膜三室电解槽中电沉积钴的离子传输[J]. 周键,王三反,宋小三,张学敏. 中国有色金属学报. 2016(11)
[10]γ射线辐照聚偏氟乙烯接枝苯乙烯磺酸乙酯[J]. 王以诚,彭静,曾心苗,李久强,翟茂林. 辐射研究与辐射工艺学报. 2016(05)
硕士论文
[1]基于双膜三室钴电积工艺中阳离子交换膜改性[D]. 南君.兰州交通大学 2018
[2]聚偏氟乙烯（PVDF）离子交换膜的制备及性能研究[D]. 刘明康.兰州交通大学 2018
[3]两亲性共聚物P（AMPS-CO-MMA）对PVDF薄膜性能的研究[D]. 安齐.天津工业大学 2018
[4]双极膜电渗析应用于有机酸的生产[D]. 张传洋.合肥工业大学 2017
[5]聚四氟乙烯的辐射接枝改性及其分散稳定性能[D]. 李会.湘潭大学 2016
[6]聚偏氟乙烯分离膜的制备及其紫外接枝亲水改性研究[D]. 张玉坤.华南理工大学 2014
[7]甲基丙烯酸改性聚偏氟乙烯膜的研究[D]. 刘倩.燕山大学 2011
[8]低温等离子体接枝改性聚合物膜基础研究及其应用[D]. 陈剑.清华大学 2005
本文编号：2947841
本文链接：https://www.wllwen.com/shengtaihuanjingbaohulunwen/2947841.html
