溶液流延法制備全氟磺酸離子交換膜的工藝研究

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1、北京化工大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的作品成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。作者簽名：童整補(bǔ)日期：到望：皇!主女關(guān)于論文使用授權(quán)的說(shuō)明學(xué)位論文作者完全了解北京化工大學(xué)有關(guān)保留和使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識(shí)產(chǎn)權(quán)單位屬北京化工大學(xué)。學(xué)校有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤，允許學(xué)位論文被查閱和借閱；學(xué)?？梢怨紝W(xué)

2、位論文的全部或部分內(nèi)容，可以允許采用影印、縮印或其它復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文?？谡撐臅翰还_(kāi)(或保密)注釋：本學(xué)位論文屬于暫不公開(kāi)(或保密)范圍，在jL年解密后適用本授權(quán)書。，幽}暫不公開(kāi)(或保密)論文注釋：本學(xué)位論文不屬于暫不公開(kāi)(或保密)范圍，適用本授權(quán)書。作者簽名：導(dǎo)師簽名：日期：2口l峰、S，30二學(xué)位論文數(shù)據(jù)煳粥中圖分類號(hào)TQ325．4學(xué)科分類號(hào)430．5020論文編號(hào)1001020140485密級(jí)公開(kāi)學(xué)位授予單位代碼100lO學(xué)位授予單位名稱北京化工大學(xué)作者姓名高艷林學(xué)號(hào)2011200485獲學(xué)位專業(yè)名稱材料科學(xué)與工程獲學(xué)位專業(yè)代碼0805課題來(lái)源其他項(xiàng)目研究方向高

3、分子材料論文題目溶液流延法制備全氟磺酸離子交換膜的工藝研究關(guān)鍵詞全氟磺酸離子交換膜，溶液流延，高沸點(diǎn)溶劑，成膜溫度，成膜時(shí)間論文答辯日期2014—05．29幸論文類型應(yīng)用研究學(xué)位論文評(píng)閱及答辯委員會(huì)情況姓名職稱工作單位學(xué)科專長(zhǎng)指導(dǎo)教師苑會(huì)林教授北京化工大學(xué)高分子材料評(píng)閱人1劉長(zhǎng)維高工北京化工大學(xué)高分子材料評(píng)閱人2喬輝副教授北京化工大學(xué)高分子材料評(píng)閱人3評(píng)閱人4評(píng)閱人5答辯委員會(huì)主席李從舉教授北京服裝學(xué)院高分子材料答辯委員l張勝教授北京化工大學(xué)高分子材料答辯委員2蘇志強(qiáng)副教授北京化工大學(xué)高分子材料答辯委員3丁雪佳副教授北京化工大學(xué)高分子材料答辯委員4張好斌副教授北京化工大學(xué)高分子材

4、料答辯委員5注：一．論文類型：1．基礎(chǔ)研究2．應(yīng)用研究3．開(kāi)發(fā)研究4．其它二．中圖分類號(hào)在《中國(guó)圖書資料分類法》查詢。三．學(xué)科分類號(hào)在中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB／T13745．9)《學(xué)科分類與代碼》中查詢。四．論丈編號(hào)由單位代碼和年份及學(xué)號(hào)的后四位組成。摘要溶液流延法制備全氟磺酸離子交換膜的工藝研究全氟磺酸離子交換膜具有優(yōu)良的質(zhì)子傳導(dǎo)率和理化性能，所以全氟磺酸離子交換膜不僅是質(zhì)子交換膜燃料電池和釩電池的關(guān)鍵組成部分，而且還被廣泛地應(yīng)用于氯堿工業(yè)、滲透汽化、氣體分離以及光催化等領(lǐng)域，具有其他材料不可比擬的優(yōu)勢(shì)。本文對(duì)溶液流延法制備全氟磺酸離子交換膜的成膜工藝進(jìn)行了研究，其中主要研

5、究了高沸點(diǎn)溶劑、成模溫度以及成膜時(shí)間對(duì)離子膜性能的影響。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)制各離子膜的熱性能、化學(xué)穩(wěn)定性能、力學(xué)性能以及水合性能進(jìn)行測(cè)試，找到最佳工藝條件。主要工作如下：1、分別采用N．甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基亞砜(DMSO)、1,2-丙二醇和N．N二甲基乙酰胺(DMAC)四種高沸點(diǎn)溶劑制備出離子膜并對(duì)其各項(xiàng)性能進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果表明四種溶劑制備的離子膜的性能都較好，其中以NMP為溶劑制備的離子膜的各項(xiàng)性能最佳。2、在不同的成膜溫度和成膜時(shí)間下制備全氟磺酸離子交換膜并對(duì)其表征，研究表明，成膜溫度和時(shí)間都會(huì)影響膜的結(jié)晶性能，引起膜內(nèi)結(jié)晶規(guī)整性和晶體顆粒尺寸的變化，從而導(dǎo)致其他性能的差異。

6、隨著成膜溫度的升高或者成膜時(shí)間的延長(zhǎng)，膜內(nèi)的晶體顆粒尺寸逐漸增大，結(jié)晶規(guī)整性也逐漸提高，從而使膜的耐溶劑能力和力學(xué)性能逐I北京化工大學(xué)碩士學(xué)位論文漸增加，其含水率卻反而降低。3、對(duì)離子膜進(jìn)行紅外光譜分析，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)型后的離子膜的紅外光譜圖中新出現(xiàn)了磺酸基團(tuán)、分子內(nèi)氫鍵和水分子的特征吸收峰；4、測(cè)定制膜液在不同的固含量和溫度下的粘度，結(jié)果表明，制膜液的粘度隨溫度的升高而逐漸減低，隨溶液中樹(shù)脂溶質(zhì)濃度的增大而逐漸增大。關(guān)鍵詞：全氟磺酸離子交換膜，溶液流延，高沸點(diǎn)溶劑，成膜溫度，成膜時(shí)間ABSTRACTPRoCESSRESEARCHoFPREPAR』鑰[1IoNoFPFSIEMUSINGT

7、HESOLUTIONCASTINGMETHoDPerfluorosulfonateion-exchangedmembraneisnotonlyakeycomponentoftheprotonexchangemembranefuelcellandvanadiumbattery,butalsobewidelyusedinchloride-alkaliindustry,pervaporation，gasseparation，photocatalysisandotherfieldbeca