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精细化工 2024年

作者：刘阿满张晓静陈可欣李坚任强汪称意常州大学材料科学与工程学院复旦大学聚合物分子工程国家重点实验室

采用1-（6-溴己基）-1-甲基哌啶离子盐（Br-6-Pip）和1-溴十八烷对聚（联苯哌啶）(PBP)共接枝，制备了一系列同时含有长疏水侧链（十八烷基接枝度30%）和柔性亲水侧链〔己基哌啶接枝度（x）〕的阴离子交换膜（xPip-30%18PBP膜）。通过1H... 详细信息

采用1-（6-溴己基）-1-甲基哌啶离子盐（Br-6-Pip）和1-溴十八烷对聚（联苯哌啶）(PBP)共接枝，制备了一系列同时含有长疏水侧链（十八烷基接枝度30%）和柔性亲水侧链〔己基哌啶接枝度（x）〕的阴离子交换膜（xPip-30%18PBP膜）。通过1HNMR、SEM、TEM对其进行了表征，利用物性测定和TGA、力学性能、离子传导率、钒离子渗透率测试，考察了烷基哌啶接枝度对xPip-30%18PBP膜性能的影响。结果表明，xPip-30%18PBP膜具有良好的微相分离结构，随着烷基哌啶接枝度从40%增至70%，膜内微相分离结构显著提高，xPip-30%18PBP膜的离子交换容量从2.26 mmol/g提升至2.88 mmol/g；20 ℃下，吸水率从53.8%提高到82.6%，溶胀率从9.9%提高至23.4%；离子传导率从28.9 mS/cm增至41.9 mS/cm，膜面电阻从0.76 Ω·cm2降至0.39 Ω·cm2；拉伸强度从9.6 MPa逐渐降至5.7 MPa，而断裂伸长率从19.8%逐渐提高到35.5%；钒离子渗透率为1.32×10-6～2.16×10-6cm2/min。60%Pip-30%18PBP膜具有最佳的综合性能，将其组装钒液流单电池。在电流密度40 mA/cm2下，该电池的能量效率高达80.0%；在电流密度100 mA/cm2的充放电循环200次测试中，库仑效率维持在91%～92%，而能量效率仅下降了4.2%。

关键词：阴离子交换膜超强酸催化柔性哌啶阳离子长疏水侧链微相分离钒液流电池

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β-(3,4-二羟基苯基)-α-羟基丙酸异丙酯/冰片酯合成研究

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有机化学 2009年第9期29卷 1466-1469页

作者：张群正董岩南叶飞蔡雪刁郑晓晖西安石油大学化学化工学院西安710065 陕西科技大学资源与环境学院西安710021 西北大学西部资源生物与现代生物技术省部共建教育部重点实验室西安710069

以3,4-二羟基苯甲醛为起始原料,经苄基保护、Darzens环氧化、Lewis酸开环、NaBH4还原、催化加氢脱保护得到β-(3,4-二羟基苯基)-α-羟基丙酸异丙酯和β-(3,4-二羟基苯基)-α-羟基丙酸冰片酯,所得化合物的结构通过1HNMR、13CNMR,IR,MS证... 详细信息

以3,4-二羟基苯甲醛为起始原料,经苄基保护、Darzens环氧化、Lewis酸开环、NaBH4还原、催化加氢脱保护得到β-(3,4-二羟基苯基)-α-羟基丙酸异丙酯和β-(3,4-二羟基苯基)-α-羟基丙酸冰片酯,所得化合物的结构通过1HNMR、13CNMR,IR,MS证实.该方法操作简单、毒性低、产物易于纯化.

关键词：酯化 β-(3 4-二羟基苯基)-α-羟基丙酸异丙酯 β-(3 4-二羟基苯基)-α-羟基丙酸冰片酯超强酸催化

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聚芳醚哌啶基阴离子交换膜的制备及性能研究

聚芳醚哌啶基阴离子交换膜的制备及性能研究

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作者：刘杰大连理工大学

学位级别：硕士

随着社会快速发展,人们面临着能源危机和环境污染两个迫在眉睫的危机,而阴离子交换膜燃料电池因其能量转换率高、环境友好等优点受到人们广泛关注。相较于发展成熟的质子膜燃料电池,其具有氧还原动力学速率快,成本低等优点。然而,廉价... 详细信息

随着社会快速发展,人们面临着能源危机和环境污染两个迫在眉睫的危机,而阴离子交换膜燃料电池因其能量转换率高、环境友好等优点受到人们广泛关注。相较于发展成熟的质子膜燃料电池,其具有氧还原动力学速率快,成本低等优点。然而,廉价、高电导率、耐碱性好的阴离子交换膜的缺乏限制了燃料电池的发展和应用。文本设计了不同的含醚键的阴离子交换膜,二苯醚单体的使用极大降低了昂贵催化剂的使用,并证明了AEM良好的碱稳定性。并且通过引入不同的第三单体,精确调控聚合物的功能化程度,以此优化AEM的性能。采用联苯醚和N-甲基-4-哌啶酮作为单体,在超强酸催化剂合成聚合物主链。使用碘甲烷进行功能化,制备了QPEPpi-x膜,测试表征了不同功能化程度的阴离子交换膜的性能。其中QPEPpi-62膜性能最佳,在80℃下的电导率为66 m S cm。将其浸泡在1M KOH溶液中测试碱稳定性,600小时后电导率保有量为88%,表现出良好的碱稳定性。由于二单体主链无法精确功能化程度,在此引入第三单体-丙酮酸甲酯-调控聚合物功能化程度。丙酮酸甲酯价格低廉、活性高,是合适的选择。制备了一系列的阴离子交换膜,并测试了性能。QPEPMpi-60膜在80℃的1 M碱溶液中1000小时后,电导率保有量大于88%,证明其良好的碱稳定性。测试了QPEPMpi-60膜的单电池性能,燃料电池开路电压为1.04 V。在电流密度为780 m A cm时达到最大输出,功率密度为344 m W cm。丙酮酸甲酯无法有效抑制聚合物的吸水溶胀,这限制了AEM的性能。选择2,2,2-三氟苯乙酮作为第三单体,制备了不同功能化程度的聚合物膜。2,2,2-三氟苯乙酮的存在抑制了膜的吸水溶胀,同时优化了微相分离结构,提高了膜的性能。QPEPFpi-70膜在80℃下电导率为88 m S cm,在80℃1 M KOH溶液1000小时后,膜的电导率保有量为92%以上,证明了膜优异的碱稳定性。测试了膜的单电池性能,QPEPFpi-70膜燃料电池在电流密度为1160 m A cm时达到最大输出,功率密度为506 m W cm。并测试了电池稳定性,电池在200 m A cm下运行11 h。

关键词：联苯醚超强酸催化碱稳定性燃料电池

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