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科技工作者之家 2020-08-20
来源:中国科学材料
增加阴离子交换膜(AEMs)亲水段中柔性侧链阳离子的局部聚集度有助于改善膜材料的性能。然而,受结构设计策略和合成方法的限制,亲水链段局部含有四个以上柔性侧链阳离子结构的AEMs还鲜有报道。为有效提高AEMs的离子传导率、碱稳定性和尺寸稳定性,天津大学Michael D. Guiver教授和常州大学汪称意副教授等人在SCIENCE CHINA Materials发表研究论文,报道了一系列亲水链段局部含八个柔性侧链阳离子的聚芳醚砜AEMs。
对所制膜材料(PAES-8TMA-x)的结构、离子交换容量(IEC)、吸水率、尺寸溶胀、碱稳定性和氢氧根电导率进行了研究分析,还系统比较了不同类型AEMs的结构与性能之间的关系。IEC值为1.76–2.76 mmol g−1的AEMs表现出较全面的优良性能,其60°C时的氢氧根电导率在62.7–92.8 mS cm−1,尺寸溶胀在8.3%–15.8%。代表性的PAES-8TMA-0.35样品,在90°C的2 mol L−1NaOH中浸泡480 h后,IEC和氢氧根电导率分别可保持初始值的82.9%和79.6%。
图1 PAES-8TMA-0.35在2 mol L−1 NaOH(60和90°C)浸泡不同时间后在30°C时的离子交换容量(a)和氢氧根电导率(b)。
表1 PAES-8TMA-x的离子交换容量、氢氧根电导率活化能Ea和机械性能
本研究工作延伸了局部含高密集柔性侧链阳离子结构AEMs的设计和制备方法,并为新型高性能AEMs材料的研制提供了新的策略。
该研究成果最近发表于Science China Materials, 2020, 10.1007/s40843-020-1432-7。
来源:SciChinaMater 中国科学材料
原文链接:http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzAwMDc0OTAzOQ==&mid=2651214708&idx=2&sn=95bef21d6e4bfd802d9ff40d29882dd2&chksm=8116cff4b66146e20a9642487110e9a0604544692c07cec8c4a5bc4176cea3ce9a8c3c287058&scene=27#wechat_redirect
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