膜科学与技术

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SPEEK/PVP复合质子交换膜的制备研究

作者：刘才林¹，马春成¹，何年²，梁青松²

单位： 1．西南科技大学四川省非金属复合与功能材料重点实验室－省部共建国家重点实验室培育基地，四川绵阳 621010）（2.四川三三科技有限责任公司，四川绵阳 621000）

关键词：磺化聚醚醚酮膜；质子电导率；SPEEK/PVP膜；复合作用机理

DOI号：

分类号： 0631.1+1

出版年,卷(期):页码： 2014,34(4):71-76

摘要：

采用氯磺酸（Cl-SO3H）作磺化剂，合成了磺化聚醚醚酮（SPEEK）；并通过不同分子量、掺量的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，进行了SPEEK/PVP复合膜材的制备研究。采用傅立叶红外（FT-IR）、热重（TG）、扫描电镜（SEM）、交流阻抗（EIS）以及干湿称重法、芬顿法等，测试分析了PVP的分子量及掺量对SPEEK膜的热稳定性、形貌结构、尺寸稳定性、抗氧化性，以及质子传导性能的影响。结果表明：SPEEK/PVP（质量比为1:1）复合膜具有较好的热稳定性，表面光滑，更加致密，溶胀度可达13.75%，抗氧化稳定性可达2.06%，电导率达0.06 S?cm-1，显著优于SPEEK膜。

Sulfonated Poly(ther ether ketone）(SPEEK) were synthesized via chlorosulfonic acid (Cl-SO3H) sulfonated method. Furthermore, The influences of molecular weight and dosage of PVP on the structure, thermostability, film-forming, crystallization, and proton conductivity of SPEEK/PVP were characterized by fourier transform infrared spectrum (FT-IR), thermogravimetry(TG), X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), Atomic force microscope(AFM) and electrochemical impedance spectroscopy(EIS). Meanwhile, the properties of SPEEK membrane were evaluated by dissolution method, dry-wet weight method and Fenton method. Results show that: The SPEEK/PVP membrane exhibites good thermostability. To the weight molecular weights 10000 or 30000, When the mass ratio of PVP to SPEEK is 1:1, the cross-section structure of SPEEK/PVP membrane is very smooth and dense, swelling degree reached 13.75%, antioxidat property is about 2.06%, and the conductivity is 0.06 S?cm-1, which is remarkable better than the SPEEK membrane.

基金项目：

四川省非金属复合与功能材料重点实验室开放基金资助（批准号：11zxfk26）

作者简介：

刘才林（1964-），男，四川遂宁市人，博士，教授。研究方向：新能源材料。 Email：liucailin@swust.edu.cn

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