全氟磺酸离子交换膜应用于电化学中的研究

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1、全氟磺酸离子交换膜应用于电化学中的研究摘要全氟磺酸离子交换膜是一种固体聚合物电解质，具有优良的耐热性能、力学性能、电化学性能以及化学稳定性能等，所以全氟磺酸离子交换膜不但被用作质子交换膜燃料电池的关键组件，而且还广泛的应用于氯碱工业、水电解制氢、电化学合成、渗透汽化、气体分离及光催化等领域中。本文将着重介绍氯碱电解及电化学合成中的应用。本文研究了全氟磺酸离子交换膜在SPE电极体系和钛网／镍网电极体系里，应用于NaCI水溶液电解实验中的电化学性能。并对研究室自制的全氟磺酸离子交换膜进行表面喷涂催化剂的

2、改性处理，与Dupont公司的NafionNX．966膜做了电化学性能的比较。讨论了喷涂催化剂种类对膜反应催化性能的影响。并分别测定了NafionNX．966膜和自制全氟磺酸膜的离子交换容量(IEC)和含水率。将表面喷涂了铂炭催化剂的自制全氟磺酸离子交换膜应用于盐酸的电解实验，并与同等摩尔浓度的NaCl水溶液电解做了相应的电性台邑的比较。文还对全氟磺酸离子交换膜在电合成氯甲苯进行了详细的研究，讨论了电合成产物的鉴定，以及阳极和阴极电解液浓度、电流密度、电解液温度、反应时间等反应条件的选择．结果表明：

3、在反应温度t=25℃，阳极、阴极电解液分别为25％(bymass)NaCI和10％NaOH溶液，北京化工大学硕士学位论文电流密度为10,、-15A／dm2条件下电解，并在4．5h左右结束反应，氯甲苯的产率最高，可达55．5％，电流效率为51．5％。关键词：全氟磺酸离子交换膜，氯甲苯，电解氧化珏TheApplicationofPerfluorosulfonatedMembranein．ElectrochemicalSynthesisABSTRACTperfluorinatedionexchangeme

4、mbraneisasolidpolymerelectrolyte，whichhasexcellentheatresistance，mechanicalproperties，electrochemicalperformanceandchemicalstability．Becauseofitsexcellentperformances，itisusednotonlyinthekeydiscretenessbutinchlor-alkali，electrolysis，electrochemicalsynt

5、hesis，pervaporation，gasdivision，phoficcatalysisandSOon．Inthispapertheapplicationinchlor—alkaliandelectrochemicalsynthesiswillbeintroduced．applicationandelectrochemicalperformanceofperfluorosulfonatedionexchangemembraneinthesodiumchloridesolutionelectro

6、lysisexperimentsusingtheassemblyofSPEandtitanium／nickelelectrodewerealsostudied．Perfluorosulfonatedionexchangemembranewasmadeandseveralkindsofcatalystweresprayedonittoimproveitselectrochemicalperformance，whichwascomparedwithNationNX-966(Dupont)．TheirIo

7、nExchangeCapacity(IEC)andwatercontainingrateweremensuratedrespectively．applicationandelectrochemicalperformanceofm北京化工大学硕上学位论文perfluorosulfonatedionexchangemembranesprayedcarbon—platinumascatalystinthehydrochloricacidelectrolysisexperimentswerestudied，

8、thecomparationwasmadewithitsperformanceinthesodiumchloridesolution．Meanwhile，adeepresearchwasmadeonthesynthesisofchlorotoluenebyusingtheperfluorosulfonatedionexchangemembrane．Theselectionsofreactiveconditionsuchasconcentrationofelectrol