聚砜阴离子交换膜的制备与性能研究

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1、万方数据分类号UDC密级学位论文聚砜阴离子交换膜的制备及性能研究作者姓名：指导教师：申请学位级别：吕喜风何荣桓教授东北大学理学院硕士学科类别：理学学科专业名称：物理化学论文提交日期：2012年6月论文答辩日期：2012年6月学位授予日期：2012年7月答辩委员会主席：砂弩一n≯彳抛哆东北大学2012年6月万方数据AThesisinPhysicalChemistry1IIIIIIIIIIIIlllllllllllllllllllllllllllllJO124162PreparationandCharacterizationofAn

2、ionExchangeMembranesBasedonPolysulfonebyLvXifengSupervisor：ProfessorHeRonghuanNortheasternUniversityJune2012万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢：￡己思。学位论文作者签名：昌勤日期：7．a11

3、．多。卯学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：f半年口一年口一年半印／两年口学位论文作者签名：署荔勰签字日期：印，z．／．叼张加荡卜么刁“铌们名期签日币≠师字导签万方数据东北大学硕士学位论文摘要聚砜阴离子交换膜的制备及性能研究摘要聚砜(PSF)是一类在分子主链上含有砜基的芳香

4、族热塑性高分子材料，具有良好的热塑性、化学稳定性及良好的机械性能，且廉价易得。以聚砜为基质材料，通过一定的化学改性，制备高性能的离子交换膜，是目前国内外备受关注的研究课题。本论文以聚砜为原材料制备阴离子交换膜，选用无毒的三甲基氯硅烷对聚砜进行氯甲基化，考察了反应条件对取代度的影响。得到的氯甲基化聚砜与三(2，4，6---甲氧基苯基)磷进行季膦化反应，进而制备季膦化聚砜(QPPSF)膜材料。将QPPSF用碱处理使氯离子转化为氢氧根离子，得到季膦化阴离子导电膜材料，并对该材料的成膜条件进行了研究，包括溶剂和交联剂的种类、膜浇铸过程中

5、温度的控制、溶剂挥发速度以及成膜的气体氛围等。对所浇铸的膜进行了表征和性能测试。‘为了克服季膦盐膜在成膜困难方面的缺点，选用已证实成膜性能良好的季铵化聚砜作掺杂材料，采用溶液共混法，制备复合膜QPPSF／QAPSF。并对膜离子交换量、电导率、机械强度等性能进行表征。QAPSF的掺杂极大的改善了QPPSF的成膜性能。QPPSF／QAPSF的电导率较QPPSF的有所降低。在机械性能方面，QAPSF的掺杂提高了膜的拉伸强度。关键词：聚砜，季膦化，阴离子交换膜，电导率，机械强度II万方数据PreparationandCharacteri

6、zationofAnionExchangeMembranesBasedonPolysulfoneAbs仃actP01ysulfjDne(VSF)isakindofthermoplasticpolymermaterialscontainingaromaticsulfollei11itsm咖chain．Itexhibitshighchemicalstability,goodmechanicalproperties，andisobtajnedeaSilywithlowcost．Preparationofhigh-performance

7、ion-exchangemembranesbasedonPSFbychemicalmodificationhavebeenattractedmanyattentions·A11ionexchangemembraneswerepreparedbasedonPSFinthis、vork·’I’hecmorome廿1ylationofPSFWasperformedusingnon-toxictrimethylchlorosilane·Thein：nuenceson也ed1110romethylationreactionaswellas

8、thechloromethylationdegree’ofPSFweremestigated．manionicconductingmaterialofquaternaryphosphoniumPSF(QPPSF)wassⅦ也esizedfromchloromet