咪唑基离子液体改性聚偏氟乙烯复合膜的制备及其结构与性能研究

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本文从膜分离技术的核心材料——半透膜的制备及相关性能研究为出发点,通过具有“绿色溶剂”之称的离子液体改性聚偏氟乙烯来制备理论上具有良好应用特性的新型分离膜。首先分别制备了1-丁基-3-乙烯基咪唑四氟硼酸盐离子液体([C4VIm][BF4])、1-辛基-3-乙烯基咪唑四氟硼酸盐离子液体([C8VIm][BF4])和1,6-己二基-3,3’-双-1-乙烯基咪唑四氟硼酸盐([HVIm][BF4])三种离子液体,并与PVDF通过相转化法制备一系列改性复合膜,最后研究了不同离子液体种类、不同烷基链长的离子液体以及不同离子液体添加量对复合膜的热稳定性、结晶性能、形貌结构、介电性能以及接触角等方面的影响。研究结果表明:单阳离子液体改性膜是一种热稳定性高、相容性较好、形貌均匀的互穿网络结构复合膜(ILs-PVDF),相比纯PVDF膜,其介电性、亲水性均得到了改善。双阳离子液体[HVIm][BF4]改性膜(DILs-PVDF)是一种热稳定性高、亲水性好、具有相分离结构的改性膜。通过二者的性能对比:DILs-PVDF膜的亲水性比ILs-PVDF膜高。而ILs-PVDF膜的介电性能高于DILs-PVDF膜。因此,单阳离子对改善膜介电性能具有重要作用;双阳离子液体在PVDF的亲水改性方面则更具应用前景。
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