臭氧预处理制备PVDF接枝SSS离子交换膜

摘要

为了降低离子交换膜的制膜费用,同时为后期微生物燃料电池中的应用提供依据和参考,实验研究了用臭氧预处理过氧化苯甲酰(BPO)引发条件制备聚偏氟乙烯(PVDF)接枝对苯乙烯磺酸钠(SSS)聚合物(PVDF-g-SSS)。傅里叶红外分光光度计(FT-IR)确认了产物的化学组成,用溶剂挥发法制得离子交换膜(PS膜)。通过X射线衍射仪(XRD)和X射线光电子能谱仪(XPS)分析了膜的结晶形态及膜面元素组成,并考察SSS单体用量对膜的离子交换容量、电导率及亲水性等性质的影响。结果表明:接枝反应对PVDF晶型影响较小,PS膜表面有S元素生成;臭氧处理后PVDF易与SSS发生接枝聚合反应,且离子交换容量与SSS单体用量成较好的线性关系,当PVDF/SSS的配比为1∶5,PVDF-g-SSS占铸膜液含量的5%时,PS膜的最高离子交换容量可达2.5 mmol·g^(-1),电导率可达0.046 s·cm^(-1)。