BPO和AIBN作引发剂对阳离子交换膜性能的影响

来源：精细化工杂志2020年第1期北京时间：

作者：褚云晨

摘要：改进传统制备聚偏氟乙烯(PVDF)均相阳离子交换膜的方法，利用引发剂和浓硫酸磺化直接制备PVDF均相阳离子交换膜。通过溶剂蒸发法制备了含引发剂过氧化苯甲酰(BPO)和/或偶氮二异丁腈(AIBN)的PVDF阳离子交换膜，研究不同引发剂及其含量对膜结构和膜性能的影响。利用热场发射扫描电镜(FE-SEM)和傅立叶红外光谱(FTIR)分析膜的形貌结构，结果表明含有BPO的阳离子交换膜中PVDF与苯乙烯形成了半互穿网络结构，而含有AIBN的阳离子交换膜中苯乙烯接枝在线性PVDF链上并形成相分离结构。PVDF阳离子交换膜的结构和性能受AIBN和BPO含量的影响。当AIBN含量为0.25 g，BPO含量为0.1g时离子交换膜的膜电阻达到最低为4.2Ω∙cm^2 ，离子交换容量最高为1.6 meq/g；当AIBN含量为0.15g，BPO含量为0.1g时离子交换膜的迁移数为95.15%。最后通过循环伏安法和计时电位法进一步验证了引发剂对膜电阻和迁移数影响的实验结论。

关键词：引发剂;过氧化苯甲酰;偶氮二异丁腈;离子交换膜;膜结构;膜性能

基金资助：国家自然科学基金(21466019)