PTFE隔膜的改性及在電化學合成N2O5中的應用.pdf

1、在制備N2O5的各種方法中,N2O4電氧化法是目前最有工業(yè)前景的方法。而在電氧化法制備N2O5的過程中,隔膜的性能對N2O5收率和能量消耗水平有決定性作用。因此,隔膜的篩選和改性對于提高電氧化法合成N2O5過程的收率和電流效率有著十分重要的意義。
　　 氟碳聚合物多孔隔膜對N2O5電化學合成體系具有良好的化學抗腐蝕性,但自身存在一定缺點,如疏水性過強,導電性很小,對H2O的選擇滲透性高而對N2O4的選擇滲透性低等,故本論文選擇P

2、TFE膜作為基膜,期望通過改性調變其親水性,電導率及滲透性能,以提高N2O4電氧化合成N2O5過程的效率。
　　 首先以鈉萘溶液為腐蝕液,采用化學蝕刻法制備鈉萘改性的PTFE膜。由于在膜的表面引入了極性基團,改性膜的親水性大大增加,但電導率仍較小,無法用于電氧化合成N2O5過程。
　　 然后以Nafion溶液為改性液,制備了Nafion改性PTFE膜,并在PTFE／Nafion膜中摻雜無機氧化物TiO2和SiO2,制備了

3、無機-有機雜化膜。PTFE／Nafion膜的親水性增加,電導率大大提高,但阻水性能較差,電解的電流效率和N2O5收率均較低。摻雜無機氧化物能夠進一步提高Nafion改性膜的親水性和阻水性能,雖然電導率有所下降,但電解性能明顯改善。隨TiO2摻雜量增加,所得改性膜電解的電流效率和比能變大,N2O5的收率也可得到提高。隨SiO2摻雜量增加,所得改性膜電解的電流效率變大,比能變小,N2O5的收率也可得到提高。
　　 最后,以膨體PTF