【摘 要】
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膜材料是膜分离技术的核心之一,近年来我国膜材料得到了快速发展,但是高端膜材料仍依赖进口,因此,研究开发新型高性能膜材料具有非常重要的意义.本课题组主要针对目前高分子分离膜存在的耐热性或稳定性欠佳等问题,设计合成新型杂环聚芳醚,进而制备新型耐高温分离膜、高效离子交换膜等,合成磺化杂萘联苯共聚醚砜,以磺化杂萘联苯共聚醚砜为涂层材料,分别在杂萘联苯共聚醚砜超滤膜和聚醚砜超滤膜上,采用浸涂法制备复合纳滤膜
【机 构】
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大连理工大学化工学院高分子材料系,辽宁省高性能树脂工程技术研究中心,辽宁省高分子科学与工程重点实验室,大连,116024
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膜材料是膜分离技术的核心之一,近年来我国膜材料得到了快速发展,但是高端膜材料仍依赖进口,因此,研究开发新型高性能膜材料具有非常重要的意义.本课题组主要针对目前高分子分离膜存在的耐热性或稳定性欠佳等问题,设计合成新型杂环聚芳醚,进而制备新型耐高温分离膜、高效离子交换膜等,合成磺化杂萘联苯共聚醚砜,以磺化杂萘联苯共聚醚砜为涂层材料,分别在杂萘联苯共聚醚砜超滤膜和聚醚砜超滤膜上,采用浸涂法制备复合纳滤膜,当操作温度从20℃升至95℃,通量增大两倍以上,而脱盐率变化不大.以杂萘联苯共聚醚砜中空纤维超滤膜为基膜,采用界面聚合方法制备了聚酰胺/杂萘联苯共聚醚砜正渗透膜.以0.5M氯化钠为汲取液,正渗透膜的水通量达到25 L/m2h,盐水比约为0.09 g/L.汲取液温度由室温升至85℃,复合膜的水通量增加约3倍,而盐水比变化不大.以杂萘联类双酚和4,4-二苯基双二氮杂萘酮为单体,合成新型杂环聚芳醚,经磺化改性制得新型磺化聚芳醚酮酮,其质子交换膜的传导率可达到0.25 S/cm；25℃下在Fenton试剂中破裂时间大于20 h,具有良好的氧化稳定性.以含溴甲基杂萘联苯聚醚酮和磺化杂萘联苯聚醚酮(氢型或镁盐型)为膜材料,经溶液共混制备杂萘联苯聚醚酮两性离子交换膜.镁盐型磺化杂萘联苯聚醚酮所制两性膜具有较高的钒离子渗透系数和降低的面电阻,所组装的钒电池也表现出较高的电压效率和能量效率.两性离子交换膜组装钒电池的能量效率可达到87.4％,库伦效率均高于Nafion115膜,具有较好的阻钒性能.
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