全氟磺酸離子交換膜成膜機(jī)理研究.pdf

1、上海交通大學(xué)博士學(xué)位論文全氟磺酸離子交換膜成膜機(jī)理研究姓名：欒英豪申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：應(yīng)用化學(xué)指導(dǎo)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(tuán)簇，從而解釋了熔融擠出膜力學(xué)性能較高，而流延膜含水率和電導(dǎo)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(xì)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(tuán)之間的作用，體系內(nèi)部形成結(jié)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(duì)離子膜結(jié)構(gòu)和性能的影響，證實(shí)溫度不但是分子鏈段的運(yùn)動(dòng)能力和溶劑揮發(fā)的驅(qū)動(dòng)力，而且是離子聚合物顆粒融合的驅(qū)動(dòng)力。研究發(fā)現(xiàn)，不同溫度制備的膜的微觀結(jié)構(gòu)差異主要是結(jié)晶度和晶體尺寸的變化，而對(duì)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