基于半互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)的離子交換膜的制備與應(yīng)用研究.pdf

1、擴(kuò)散滲析是一種自發(fā)的分離過程，利用擴(kuò)散滲析技術(shù)處理廢水，具有低能耗、無污染的優(yōu)勢。目前，擴(kuò)散滲析技術(shù)已廣泛應(yīng)用于廢水中酸的回收，而擴(kuò)散滲析回收堿技術(shù)的發(fā)展卻相對落后。造成這一狀況的一個(gè)關(guān)鍵原因在于缺乏耐堿性的陽離子交換膜，因此高性能膜材料的開發(fā)對于擴(kuò)散滲析回收堿技術(shù)的發(fā)展具有十分重要的意義。本文采用構(gòu)建半互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)(sIPNs)的方法來制備離子交換膜，目的在于開發(fā)出具有良好的穩(wěn)定性及耐堿性的膜材料，具體的研究內(nèi)容如下:
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2、1)以聚偏氟乙烯(PVDF)、苯乙烯磺酸鈉(SSS)為原料，采用在線合成的方法來構(gòu)建sIPNs，并通過改變PVDF和交聯(lián)劑的用量制備出一系列的陽離子交換膜。對膜的離子交換容量(IEC)、含水率(WR)、熱穩(wěn)定性、機(jī)械性能及耐堿性進(jìn)行了表征，并測試了膜在擴(kuò)散滲析回收堿過程中的性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該離子交換膜具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性(Td:459-467℃)、良好的耐堿性（質(zhì)量保持率:86.1-97.4％），并可成功應(yīng)用于25-65℃下的擴(kuò)散滲析

3、過程，其堿通量(UOH)為0.0008-0.0061 m/h，分離因子(S)達(dá)到12.0-90.3。除此之外，本文還詳細(xì)討論了PVDF用量和交聯(lián)程度對膜性能的影響。
　　(2)以含二氮雜萘酮的聚醚砜酮(PPESK)、苯乙烯磺酸鈉(SSS)和苯乙烯磺酸(SSA)的共聚物為原料，采用離子交聯(lián)的方式制備出具有sIPNs結(jié)構(gòu)的陽離子交換膜。對于溶劑蒸發(fā)過程中形成的多孔膜結(jié)構(gòu)的成因進(jìn)行了分析與討論，并探索了原料配比和交聯(lián)程度對膜孔密度和膜孔