异相阳离子交换膜的改进制备及性能研究

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1、论文作者签名：二塞夔、指导教师签名：螂论文评阅人1：评阅人2：评阅人3：评阅人4：评阅人5：答辩委员会主席：委员1：委员2：委员3：委员4：委员5：篚童耘星云态盐国俭㈣Author’Ssignature：一●‘Supervisor7Ssignature：nlesisreviewer1：Thesisreviewer2：111esisreviewer3：Thesisreviewer4．啊1esisreviewer5：Chair：(Committeeoforaldefence)Committeeman1：Committeeman2：Committeeman3：Com

2、mitteeman4．Committeeman5：Dateoforaldefenee：浙江大学研究生学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得逝姿盘堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。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意。日学位论文作者签名：签字日期：年月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解逝婆盘堂有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文

3、被查阅和借阅。本人授权逝姿盘堂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和传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)日学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月浙江大学硕士学位论文摘要本文首先以氢化聚苯乙烯．乙烯丁烯无规共聚物．聚苯乙烯三嵌段共聚物(SEBS)为起始原料，以乙酰硫酸作为磺化剂，制备磺酸型两亲性离子交换聚合物S-SEBS，研究SEBS的磺化过程。然后通过在离子交换树脂粉和粘结聚合物骨架之I"．-1增加不同比例和不同离子交换容量(IEC)的S-SEBS，制备了3种异相

4、阳离子交换膜，比较了S-SEBS对异相阳离子交换膜性能(离子交换容量、含水率、面电阻、迁移数、浓差盐扩散系数、浓差水渗透系数、膜压水扩散系数及爆破强度等)的影响；还探索了热水处理对异相阳离子交换膜性能的影响。红外谱图显示，聚苯乙烯含量为42％的SEBS(简称42％．SEBS)与聚苯乙烯含量为67％的SEBS(简称67％．SEBS)的磺化产物均在波长为1040cm～、1100cm～、1230cm‘1和1310cm‘1处出现吸收峰，并随着离子交换容量的增加，吸收峰明显尖化。对于42％．SEBS，其磺化反应的最佳反应温度为40℃，而对于67％．SEBS则为50℃。磺

5、化反应随时间的变化规律表明，在前5h内，SEBS的磺化速率持续增大，之后达到平衡。膜性能测试表明，在异相阳离子交换膜中加入S-SEBS，其膜面电阻降低，当S-SEBS的含量为20％，膜面电阻最高降低达2Q·cm2。随着S-SEBS的含量与离子交换容量的增加，膜的含水率增加、浓差盐扩散系数与浓差水渗透系数升高，迁移数与膜压水扩散系数下降，但爆破强度保持不变。异相阳离子交换膜经过热水处理后，S-SEBS改性的离子膜脱粉程度明显减轻，这说明在离子交换树脂粉和粘结聚合物骨架之间增加了在水溶液中可适度溶胀的两亲性离子交换聚合物夹层S-SEBS，能够使粘结剂聚合物网络与离

6、子交换树脂粉之间的结合更加牢固，消除现有异相阳离子交换膜在使用过程中的“空穴”和“脱粉”缺陷，降低膜电阻，提供了一种能够提高异相阳离子交换膜性能的制备方法。关键词：异相阳离子交换膜；改性；膜性能；S-SEBS；两亲性离子交换聚合物浙江大学硕士学位论文摘要II浙江大学硕士学位论文ABSTRACTThesulfonicamphiphilicionexchangepolymer(S-SEBS)wasobtainedthroughthehydrogenatedpolystyrene-ethylene／butylenesrandomcopolymer．styrenetr

7、iblockcopolymer(SEBS)bytheacetylsul_phateandthesulfonationprocessWasresearched．ThreeseriesofheterogeneouscationexchangemembraneswerepreparedintheadditionofthedifferentcontentoftheS．SEBSwhichhaddifferentionexchangecapacitybetweenionexchangeresinandpolymerbinder，andthepropertiesoftheh

8、eterogeneouscatione