制备与性能研究：交联QCS/PS阴离子交换膜

"交联QCS/PS阴离子交换膜的制备及表征 (2013年)" 本文是一篇工程技术领域的论文，主要探讨了如何制备和表征交联QCS/PS阴离子交换膜。研究者以壳聚糖（CS）为基础，通过亲核取代反应将2,3-环氧丙基三甲基氯化铵引入壳聚糖主链，形成季铵化壳聚糖（QCS）。然后，他们利用阳离子季铵盐十六烷基三甲基溴化铵和过硫酸钾作为引发剂，通过乳液聚合技术合成聚苯乙烯（PS）微乳液。 接下来，QCS作为基本材料，与适量的PS微乳液结合，并添加戊二醛作为交联剂，从而制备出一系列QCS/PS阴离子交换膜。傅立叶变换红外光谱（FT-IR）被用来分析这些膜的结构，以了解PS微球和戊二醛含量如何影响膜的性能，如吸水性和离子交换量。 实验结果显示，交联剂戊二醛的加入能显著抑制QCS膜的形变。例如，当PS微球的质量分数为35%时，随着交联度的提高，膜的溶胀度从68.5%降低到25.8%，但也导致离子交换量下降。另一方面，PS微球的存在增加了QCS/PS膜的离子交换量，并轻微降低了溶胀度。 最佳条件是交联度为5%，PS微球质量分数为35%。在这样的条件下，膜的含水率稳定在65%，离子交换容量（IEC）达到4.89mmol/g，这表明这种组合可以优化QCS/PS膜的整体性能。 该研究对于理解阴离子交换膜的制备工艺和性能改善具有重要意义，可能对电化学、水处理、燃料电池等领域产生积极影响。通过精细调控膜的组成和交联程度，可以设计出具有优异性能的新型离子交换膜，满足不同应用的需求。