改性性SiO超细粉体的机械化学制备及其在复合质子交换膜中的应用

摘要

本文以二氧化硅为研究对象，采用XRD、TGA、SEM、FT-IR和激光粒度分析等现代表征手段，系统地考察了球磨时间、球磨分散介质、球型和改性剂(硅烷偶联剂和磺化聚醚醚酮)对二氧化硅结构性质的影响，研究了不同球磨分散介质中球磨后二氧化硅和有机改性二氧化硅热行为，考察了球磨对二氧化硅和蒙脱土Zeta电位的影响，研究了球磨作用下无机颗粒种类、无机颗添加量和聚合物浓度对无机颗粒/磺化聚醚醚酮浆体流变学特性、复合膜形貌和复合膜力学性能的影响。

目录

文摘

英文文摘

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第一章文献综述

第二章球磨作用对改性二氧化硅结构的影响

2.1前言

2.2实验方法与仪器

2.2.1实验原料

2.2.2超细二氧化硅粉体的制备

2.2.3 X-射线衍射分析(XRD)

2.2.4粒度分析(PSD)

2.2.5红外分析(FT-IR)

2.2.6拉曼光谱分析

2.3球磨作用对改性二氧化硅结构的影响

2.4球磨作用对改性二氧化硅比表面积的影响

2.4.1球磨条件对改性二氧化硅比表面积的影响

2.4.2偶联剂添加量对改性二氧化硅比表面积的影响

2.4.3球料比对改性二氧化硅比表面积的影响

2.4.4球型对改性二氧化硅比表面积的影响

2.4.5转速对改性二氧化硅比表面积的影响

2.5二氧化硅的红外光谱分析

2.6二氧化硅的拉曼光谱分析

2.7小结

第三章球磨作用对改性二氧化硅性质的影响

3.1前言

3.2实验原料

3.3样品制备

3.3.1超细二氧化硅粉体的制备

3.3.2磺化聚醚醚酮(SPEEK)的制备

3.3.3改性蒙脱土(C16-3)的制备

3.3.4溶液和浆体的制备

3.4仪器与测试

3.4.1 TGA测试

3.4.2磺化聚合物性质的测定

3.4.3沉降性测试

3.4.4 Zeta电位测试

3.4.5旋转粘度测试

3.5球磨作用对改性二氧化硅热行为的影响

3.6聚醚醚酮(PEEK)磺化的条件对磺化聚醚醚酮性质的影响

3.6.1 PEEK粉的干燥程度对磺化聚醚醚酮性质的影响

3.6.2反应时间对聚醚醚酮磺化的影响

3.6.3反应温度对聚醚醚酮磺化的影响

3.7沉降性分析

3.7.1无机颗粒种类对浆体沉降速度的影响

3.7.2磺化聚醚醚酮添加量对浆体沉降速度的影响

3.7.3无机颗粒添加量对浆体沉降速度的影响

3.8 Zeta电位测定结果

3.9浆体流变特性测定结果

3.9.1 SPEEK溶液浓度对溶液流变性的影响

3.9.2无机颗粒添加量对浆体流变性的影响

3.9.3 SPEEK浓度对浆体流变性的影响

3.10小结

第四章质子交换膜形貌与性能

4.1前言

4.2实验方法与仪器

4.2.1实验原料

4.2.2样品的制备

4.2.3热重分析(TGA)

4.2.4电导率测定

4.2.5抗拉强度分析

4.2.6扫描电镜分析(SEM)

4.3不同条件下所制膜的热重分析

4.4不同条件下所制膜的电导率分析

4.5不同条件下所制膜的力学性能分析

4.6不同条件下所制膜的形貌分析

4.7小结

第五章结论

参考文献

致谢

攻读学位期间主要的研究成果