全氟磺酸離子交換膜成膜機理研究.pdf

1、上海交通大學博士學位論文全氟磺酸離子交換膜成膜機理研究姓名：欒英豪申請學位級別：博士專業(yè)：應用化學指導教師：劉燕剛張永明20090201似熔融擠出膜中形成的較大的離子團簇，從而解釋了熔融擠出膜力學性能較高，而流延膜含水率和電導率較高的原因。在由PFSl分散液向離子膜演變的初期，隨著溶劑分子不斷逸出體系，PFSl分子收縮形成直徑為20nm左右的顆粒，隨著溶劑的減少，這些顆粒再形成2001000nm左右的聚集體。在熱、顆粒之間毛細管力和范德

2、華力等的共同作用下，通過具有相似特征的鏈段和基團之間的作用，體系內部形成結晶區(qū)、離子聚集區(qū)和無定形區(qū)。系統(tǒng)考察了成膜溫度和溫度變化對離子膜結構和性能的影響，證實溫度不但是分子鏈段的運動能力和溶劑揮發(fā)的驅動力，而且是離子聚合物顆粒融合的驅動力。研究發(fā)現(xiàn)，不同溫度制備的膜的微觀結構差異主要是結晶度和晶體尺寸的變化，而對離子簇的影響較小。隨著成膜溫度的升高，PFSI膜的密度增大、晶體顆粒增大并且更加完善，從而使膜在極性溶劑中的溶解度下降，斷裂