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SGO/PVDF-g-PSSA复合质子交换膜的制备及抗污染性研究 被引量：4
1
作者 李脆脆 王磊 +2 位作者 李陈 王旭东 许岐斌 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期149-156,共8页
为更好的提高PVDF-g-PSSA质子交换膜的性能,将磺化氧化石墨烯(SGO)与PVDF-g-PSSA共聚物混合制得SGO/PVDF-g-PSSA复合质子交换膜.用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)以及X射线测定仪(XRD)证实了GO的成功磺化.对复合膜进行... 为更好的提高PVDF-g-PSSA质子交换膜的性能,将磺化氧化石墨烯(SGO)与PVDF-g-PSSA共聚物混合制得SGO/PVDF-g-PSSA复合质子交换膜.用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)以及X射线测定仪(XRD)证实了GO的成功磺化.对复合膜进行SEM表征并考察了复合膜的主要性能,得到了最佳SGO掺加量.使用耗散型石英晶体微天平(QCM-D)研究了复合膜的抗污染性能.实验结果表明:当SGO添加量为1.0%时,复合膜的含水率达到44.34%,质子传导率为0.085S/cm,综合性能达到最佳.QCM-D实验表明,在纯水和50mmol/LPBS条件下,复合膜表面的BSA吸附量均最低,且|ΔD/ΔF|最大,说明吸附层较为疏松,复合膜具有较好的抗污染性. 展开更多
关键词 SGO pvdf-g-pssa复合质子交换膜 质子传导率 QCM-D 膜污染
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SiO_2-SO_3H杂化PVDF-g-PSSA膜的制备及抗污染研究
2
作者 李广远 王磊 +3 位作者 李陈 王旭东 李脆脆 许岐斌 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期38-42,共5页
为改善PVDF-g-PSSA膜性能,探索应用于微生物燃料电池(MFC)的廉价高效,耐污染的质子交换膜。将磺化纳米Si O_2和Si O_2-SO_3H与PVDF-g-PSSS颗粒共混成膜,对其进行了表征,研究了主要性能及抗污染机制。结果表明,当Si O_2-SO_3H添加质量分... 为改善PVDF-g-PSSA膜性能,探索应用于微生物燃料电池(MFC)的廉价高效,耐污染的质子交换膜。将磺化纳米Si O_2和Si O_2-SO_3H与PVDF-g-PSSS颗粒共混成膜,对其进行了表征,研究了主要性能及抗污染机制。结果表明,当Si O_2-SO_3H添加质量分数达5%时,改性膜的含水率(41.02%)、离子交换容量(3.18 mmol/g)、质子传导率(54.1 m S/cm)达到最优。在超纯水和50 mmol/L的磷酸盐缓冲溶液中,该膜较未改性前膜表面的蛋白质吸附量降低,吸附层更为疏松,有更低的负ζ电位,抗污染性较好。 展开更多
关键词 质子交换膜 SiO2-SO3H pvdf-g-pssa QCM-D 膜污染
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掺杂SGO@SiO_2的PVDF-g-PSSA共混质子交换膜的制备及性能评价
3
作者 许岐斌 王磊 +3 位作者 李陈 王旭东 李脆脆 耿雅甜 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期54-63,共10页
为了提高微生物燃料电池中质子交换膜(PEM)的综合性能,实验中使用正硅酸乙酯通过原位水解的方式将SiO_2穿插到磺化氧化石墨烯(SGO)上,再与自制PVDF-g-PSSA均聚物共混制备了新型共混质子交换膜。使用傅里叶漫反射光谱仪(FTIR)、透射电镜(... 为了提高微生物燃料电池中质子交换膜(PEM)的综合性能,实验中使用正硅酸乙酯通过原位水解的方式将SiO_2穿插到磺化氧化石墨烯(SGO)上,再与自制PVDF-g-PSSA均聚物共混制备了新型共混质子交换膜。使用傅里叶漫反射光谱仪(FTIR)、透射电镜(TEM)、X射线衍射分析仪(XRD)对杂化颗粒进行表征,确定了SGO@SiO_2已成功制备.考察了不同SGO@SiO_2颗粒添加百分比对共混膜的物化性能和抗污染性能的影响,得出当SGO@SiO_2添加质量分数为1.0%时,共混质子交换膜的亲水接触角降低了22%、含水率提高了40%、溶胀率提高28%、断裂强度提高到37.3 MPa、IEC达到2.2 mmol/g、质子传导率提高到0.069 S/cm,QCM-D结果表明,共混膜的抗污染能力最强,即共混膜的综合性能达到最优.主要原因是加入SGO@SiO_2杂化颗粒的共混膜的性能同时受到了SiO_2和SGO的影响.SGO中—SO_3H的引入提高了共混膜的质子传导能力,亲水性的—SO_3H增加了膜的含水率,同时SGO较高的比表面积有利于分散无机颗粒之间的团聚.而SiO_2的引入能够提高共混膜的保湿性,抑制膜的溶胀,增强共混膜的机械强度和抗污染能力. 展开更多
关键词 质子交换膜 SGO@SiO2 PVDFgPSSA QCMD
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质子交换膜对钒氧化还原液流电池性能的影响 被引量：19
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作者 吕正中 胡嵩麟 +3 位作者 罗绚丽 武增华 陈立泉 邱新平 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期145-148,共4页
采用溶液接枝聚合法制备了一种新型的质子交换膜PVDF-g-PSSA,测定了PVDF-g-PSSA膜、Nafion 117膜和PE01均相膜的离子交换能力和电导率,并分别研究了以这3种膜为隔膜的钒电池的电化学性能.实验结果表明,PVDF-g-PSSA膜具有优良的质子电导... 采用溶液接枝聚合法制备了一种新型的质子交换膜PVDF-g-PSSA,测定了PVDF-g-PSSA膜、Nafion 117膜和PE01均相膜的离子交换能力和电导率,并分别研究了以这3种膜为隔膜的钒电池的电化学性能.实验结果表明,PVDF-g-PSSA膜具有优良的质子电导率和离子交换能力,室温下其离子交换能力和质子电导率分别为1.13 mmol/g和3.22×10-2S/cm,在不同的充放电电流密度下,以PVDF-g-PSSA膜为隔膜的钒电池的库仑效率和能量效率明显高于Nafion 117膜和PE01均相膜为隔膜的钒电池;PVDF-g-PSSA膜阻钒离子的渗透性能与PE01均相膜基本一致,都明显优于Nafion 117膜的阻钒离子渗透能力. 展开更多
关键词 钒氧化还原液流电池 pvdf-g-pssa质子交换膜 离子交换能力 电导率
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基于MFC的PVDF -g- PSSA质子交换膜污染机理解析 被引量：2
5
作者 李陈 王磊 +2 位作者 李脆脆 王旭东 张全 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期8-15,共8页
使用聚合物本体接枝改性,将对苯乙烯磺酸钠(SSS)接枝到臭氧预活化的聚偏氟乙烯(PVDF)主链上,制备了PVDF-g-PSSA质子交换膜。利用耗散型石英晶体微天平(QCM-D)与石英芯片覆膜技术解析了模拟污染物牛血清蛋白(BSA)与海藻酸钠(SA)以及胞外... 使用聚合物本体接枝改性,将对苯乙烯磺酸钠(SSS)接枝到臭氧预活化的聚偏氟乙烯(PVDF)主链上,制备了PVDF-g-PSSA质子交换膜。利用耗散型石英晶体微天平(QCM-D)与石英芯片覆膜技术解析了模拟污染物牛血清蛋白(BSA)与海藻酸钠(SA)以及胞外聚合物(EPSs)在膜表面的吸附作用机理.研究了微生物燃料电池(MFC)连续运行6个月后膜面污染层和阳极室微生物EPSs的主要成分及膜污染对系统产电性能的影响.QCM-D结果表明,随着接枝率升高,对应膜表面BSA和SA的吸附量减小,而BSA的吸附量远大于SA的吸附量,说明BSA是引起质子交换膜污染的优势污染物;当PVDF/SSS质量比为1∶5时,制得PVDF-g-PSSA膜的质子传导率为0.046 S/cm,膜的物化性能和抗污染性能最优;膜污染导致MFC的产电电压和最大功率密度显著降低;膜面污染层EPSs中多糖和蛋白质的含量远高于阳极室污泥EPSs,说明膜面污染层EPSs中的蛋白质在膜污染形成中起到了主要作用. 展开更多
关键词 微生物燃料电池 pvdf-g-pssa 质子传导率 耗散型石英晶体微天平 优势污染物
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