热交联的离子簇型阴离子交换膜的制备与性能

作     者：姜璎珊 周维阳 徐国洋 李立忠 李香丹 JIANG Yingshan;ZHOU Weiyang;XU Guoyang;LI Lizhong;LI Xiangdan

作者机构：中南民族大学化学与材料科学学院武汉430074 中南民族大学资源与环境学院武汉430074 

出 版 物：《中南民族大学学报（自然科学版）》 (Journal of South-Central University for Nationalities：Natural Science Edition)

年 卷 期：2023年第42卷第1期

页      面：18-25页

学科分类：07[理学] 070305[理学-高分子化学与物理] 0703[理学-化学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51243005)。 

主　　题：阴离子交换膜 季铵化 离子簇型 热交联 

摘      要：通过聚芳醚砜的改性和功能化,制备了一系列不同交联程度的离子簇型阴离子交换膜(cQPSF-bisQAxTAPy),通过^(1)H NMR和FT-IR确定了聚合物的结构.结果表明:cQPSF-bisQAx-TAPy具有较好的成膜性和明显的微相分离结构,其凝胶分数在50.8%~68.5%范围,离子交换容量(IEC)值可达到2.07~2.35 mmol‧g^(-1).在80℃下,吸水率(WU)、溶胀率(SR)和离子传导率(σ)分别为83.0%~192.6%、20.3%~58.8%和112.7~173.7 mS‧cm^(-1).cQPSF-bisQAxTAPy的初始分解温度约为180℃,拉伸强度为9.79~20.11 MPa,断裂伸长率为11.1%~20.3%,在60℃的1 mol‧L^(-1) NaOH溶液中浸泡7 d后,σ可以保持初始的90.3%~93.2%.cQPSF-bisQAx-TAPy具有较高的离子传导率的同时,还表现出良好的尺寸稳定性、碱性稳定性、机械性能和热性能.