哌啶及吡咯烷型阴离子交换膜制备及性能研究

来源 :浙江工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chenyanqing
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
阴离子交换膜(AEM)广泛应用于电渗析、燃料电池和扩散渗析等领域。作为电渗析的关键组成部分,AEM可在电场力下实现阴离子的传输和抑制阳离子的通过。但大多数AEM的制备是利用氯甲醚、双氯甲醚等试剂对聚合物链上的芳环氯甲基化,然后通过季铵化反应实现的,然而这些试剂具有高致癌性和危险性。因此,在不使用危险试剂的情况下通过更安全的路线制备AEM成为研究的重点。此外,大多数AEM稳定性的不足限制了它们在严苛条件下(例如,强碱条件下)的应用,长期的碱性稳定性对AEM的使用寿命具有重要影响。因此在实际应用中,制备具有较好机械稳定性、碱性稳定性和尺寸稳定性的AEM显得尤为重要。本论文主要致力于制备具有碱性稳定性高、尺寸稳定性好且制备路线较为绿色、制备过程简单的AEM,具体实验如下:(1)基于溴化聚苯醚(BPPO)的哌啶型阴离子交换膜。选用侧链含有溴甲基基团的BPPO作为基膜材料,采用三种不同的脂环族季铵基团N-甲基吡咯烷(MPY)、N-甲基哌啶(MPRD)和N-甲基吗啉(MMPH)作为季铵化试剂分别与BPPO进行季铵化反应制膜,设计出一种新型不使用有毒的氯甲基化试剂的制备路线。实验结果表明,BPPO-MPRD膜在60 ℃ 1.0 M KOH溶液中浸泡15天后,其离子交换容量(IEC)保留率约为86%,而作为对照的BPPO-TMA膜的IEC保留率约为65%,表明BPPO-MPRD膜具有较好的耐碱性能;电渗析实验中,BPPO-MPRD膜在2.5小时的NaCl脱盐率达到98.8%,能耗仅为12.58kWh·kg-1 NaCl,优于商业膜Neosepta AMX(脱盐率为97.4%,能耗为15.76kWh·kg-1 NaCl),表明BPPO-MPRD膜具有优异的脱盐性能。(2)基于聚砜(PSF)构筑内部交联的吡咯烷型阴离子交换膜。以PSF为基体,采用三甲基氯硅烷、多聚甲醛等试剂通过氯甲基化反应制备了氯甲基化聚砜(CMPSF),而后用4,4′-三亚甲基二哌啶(TMDP)对CMPSF进行交联改性,构建了内部网状结构,最后用1-甲基吡咯烷(MPY)对上述网状结构进行季铵化,制备了系列不同交联程度的AEM。含水率(WU)和溶胀度(SR)测试结果表明,交联膜CAPSF-5相比于未交联的APSF膜表现出更好的尺寸稳定性,例如,室温下交联膜CAPSF-5的WU为13.04%,SR为9.42%,而未交联的APSF膜的WU为19.45%,SR为13.26%;在碱性稳定性实验中,交联膜CAPSF-5在60 ℃ 1.0 M KOH溶液中浸泡15天后,其IEC保留率保持在60%以上,而未交联的APSF膜在24 h内已显示出明显的脆化和破裂的现象,不能进行后续的测试,表明该交联膜具有较好的耐碱性能。
其他文献
随着我国社会主义市场经济环境的不断发展,工程项目之间的竞争日益激烈。其中,价值工程原理在工程成本的控制过程中得到了广泛应用。如何在保证工程质量的前提下,最大程度的降低
目的研究采用右美托咪定复合瑞芬太尼药物在患者面部整形手术麻醉治疗过程中的临床效果。方法选择我院在2017年1年~2019年1月收治的需要进行面部整形治疗的86例患者为研究对
研究背景:肺炎克雷伯菌(Klebsiella Pneumoniae,KP)是一种较短粗的革兰阴性杆菌,无芽胞,无鞭毛,有较厚的荚膜,多数有菌毛。肺炎克雷伯菌是人类正常微生物菌群主要的组成细菌之
农作物病虫害分类识别研究既能帮助农民快速预防农作物病虫害,又能减少农药对生态环境的破坏。运用群体智能算法和图像处理技术能够有效解决农作物病虫害分类识别过程中所遇
伴随着近些年来综艺节目的发展,真人秀节目类型不断推新,国内真人秀节目从单纯的感官娱乐向不断追求人文情怀的方向发展,给大众带来了全新的审美感受。《忘不了餐厅》等经营体验类真人秀节目,就是通过强调经营体验的方式,注重将公益化、文艺化与慢生活的思想理念贯穿在节目中,其所营造出虚幻美好的生活镜像,一定程度上给人以新鲜的体验感,又抚慰了大众高压下的精神焦虑。本文通过对近几年来真人秀节目的发展现状进行分析,以
目的研究心理护理干预对重复人工流产妇女的影响。方法选取我院收治的180名有两次以上流产史的就诊妇女,分为研究组及对照组,对照实施常规的护理干预,研究组在此基础上实施心
数据仓库目前在电信行业已广泛应用,从决策分析到经营分析,数据仓库为各领域的数据应用提供了强大的支撑功能。然而随着系统的深入应用,数据仓库的性能问题开始突显,使数据仓库的应用受到了较大的制约。并且,随着电信运营商战略转型的深化开展,如何在智能管道、综合平台、内容提供等方面确认电信自身的优势也越来越迫切,而这一切都需要数据仓库的有效支撑。本文旨在探讨在电信的战略转型期,如何利用内存计算技术,为电信数据