聚合物基杂化阳离子交换膜的制备及性能研究

张亚涛^1,2，王三反^1,2，周键^1,2

1. 兰州交通大学环境与市政工程学院2. 寒旱地区水资源综合利用教育部工程中心

摘 要：传统方法制备的异相离子交换膜,在强酸强氧化性溶液体系中使用存在树脂粉脱落和膜性能严重下降的现象,针对这一问题使用流涎法制备出了以聚偏氟乙烯为高分子膜骨架,以聚氯乙烯树脂粉为主要荷电基团,以磷钨酸和磷酸锆颗粒为掺杂荷电基团的聚合物基杂化阳离子交换膜。研究了聚合物基杂化阳离子交换膜的基本性能,测试了膜在强酸强氧化性溶液体系中的电解稳定性,利用扫描电子显微镜(SEM)对膜的表面和截面微观形貌进行了表征。结果表明,相比于传统方法制备的异相阳离子交换膜,流涎法制备的聚合物基杂化阳离子交换膜,膜的选择透过性能和导电性能均有所提高,在强酸强氧化性溶液体系中的电解稳定性也得到了很大的改善,基本上不存在树脂粉脱落和膜性能严重下降的问题。

关键词：异相离子交换膜;聚合物基杂化离子膜;聚偏氟乙烯膜骨架;磷钨酸和磷酸锆颗粒;强酸强氧化性溶液体系;