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纳米SiO_2杂化PVDF-g-PSSA离子交换膜的制备及性能研究被引量：1: 2017年; 实验以过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,在聚偏氟乙烯(PVDF)分子链上接枝对苯乙烯磺酸钠(SSS)的同时掺杂二氧化硅(SiO_2)颗粒,进而得到复合离子交换膜(PVDF/xSiO_2-g-PSSA).通过傅里叶红外分光光度计(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)和耗散型石英晶体微天平(QCM-D)分析了膜的化学组成、结晶形态和抗污染性,并考察不同SiO_2添加量对膜的亲水性和电导率性质的影响.结果表明:添加SiO_2使膜的亲水性能显著提高,电导率略微下降.通过QCM-D测试发现,亲水性材料SiO_2的加入,使膜表面污染物的吸附量下降,抗污染性增强,有利于提高微生物燃料电池(MFCs)在长期运行中的稳定性.; 王磊孔梦晓李陈王旭东张全; 关键词：离子交换膜抗污染性能

基于MFC的PVDF -g- PSSA质子交换膜污染机理解析被引量：2: 2019年; 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.; 李陈王磊李脆脆王旭东王旭东; 关键词：微生物燃料电池质子传导率

PVDF/TiO_2-g-PSSA复合质子交换膜的制备及抗污染性研究被引量：2: 2017年; 为了降低质子交换膜的膜污染,将亲水性纳米二氧化钛(TiO_2)颗粒掺杂到臭氧引发接枝得到的PVDF(聚偏氟乙烯)-g-PSSS(聚对苯乙烯磺酸钠)均聚物中,使用溶剂挥发法制得复合改性质子交换膜[PVDF/TiO_2-g-PSSA(聚对苯乙烯磺酸钠)].考察了不同TiO_2添加量复合改性膜的主要性能参数,获得最优掺杂比.通过耗散型石英晶体微天平(QCM-D)研究TiO_2复合改性质子交换膜及Nafion 117的膜污染行为及膜抗污染性能.将优化后的改性膜应用于微生物燃料电池(MFC)中考察膜对系统长期运行效能的影响.结果表明:质量分数1%TiO_2复合改性膜的质子交换性能良好,亲水性大大改善,对牛血清蛋白(BSA)的抗污染性强;对应的MFC运行6个月后,内阻增加12.4%,功率密度减小19.2%.Nafion膜表面更易形成较厚且致密的BSA吸附层,相应的MFC运行6个月后,内阻增加了21.5%,功率密度则降低了33.3%,证明自制改性膜更有利于微生物燃料电池长期运行的稳定性.; 王磊张全李陈王旭东孔梦晓; 关键词：质子交换膜 QCM-D 膜污染

磺化TiO_2/PVDF-g-PSSA纳米复合膜的制备及性能研究被引量：1: 2017年; 实验通过添加磺化二氧化钛(TiO_2-SO_3H)的方法提高PVDF-g-PSSA质子交换膜的性能。先制备TiO_2-SO_3H,再将TiO_2-SO_3H粉末与PVDF-g-PSSS聚合物共混制备复合质子交换膜。通过X射线光电子能谱仪(XPS)分析TiO_2-SO_3H粉末的膜面元素组成,并考察不同TiO_2-SO_3H的添加量对膜的亲水性、离子交换容量(IEC)、质子传导率和晶态结构等性质的影响。结果表明,添加TiO_2-SO_3H使膜的亲水性能和质子传导性能显著提高。当TiO_2-SO_3H添加质量分数为5%时,膜的水的质量分数达到40.98%,质子传导率导率可达53.7 m S/cm。; 孔梦晓王磊李陈王旭东张全; 关键词：离子交换容量质子传导率

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张全