报告题目:

基于功能化细菌纤维素多孔基底阴离子交换膜的制备与性能研究

报告人:

屈婷

所在单位:

湖北工程学院

报告人简介:

屈婷，女，汉族，中共党员，副教授，湖北工程学院高分子系主任、硕士生导师。已完成湖北省教育厅项目、孝感市自然科学计划项目、绿色轻工材料湖北省重点实验室开放基金项目、湖北大洋塑胶有限公司横向项目、湖北三江航天江北机械工程有限公司横向项目等多项。主要研究方向是生物质基高分子薄膜材料设计、合成及应用研究，以第一或通讯作者在Polymer、ACS Applied Materials & Interfaces、Chemical Engineering Science、Macromolecular Rapid Communications、 Industrial & Engineering Chemistry Research等期刊上发表论文多篇，申请发明专利多项。

报告摘要:

阴离子交换膜（AEM）在燃料阻隔方面具有巨大优势，且其在碱性环境下有高效的化学反应动力学，能使用非贵金属作为催化剂。然而，AEM离子电导率和尺寸稳定性间存在trade-off效应。针对以上问题，以双功能化细菌纤维素（PBC）为基底，Br-PPO为交联剂和填充物制备了PBC/QPPO复合阴离子交换膜。PBC和Br-PPO之间具有更好的界面相容性，PBC/QPPO复合AEM在含水量增加的同时可以保持良好的尺寸稳定性，充分体现了PBC基底的优势，成功实现了高离子传导率和高尺寸稳定性的目标。此外，以PDA包覆的BC为基底，通过紫外线辐射引发阳离子单体VBTAC填充聚合制备了BC/PDVD复合AEM。PDA和DVB的双重交联作用改善了复合膜的平面溶胀，表现出各向异性的溶胀行为，同时不含醚键聚合物的引入赋予了复合膜优异的的耐碱性能，短的支链结构也使其具有较强的抗氧化性能，成功制备了具有高碱性稳定性的AEMs。另外，以PDA包覆和Ca²⁺配位交联的BC作为多孔基底，紫外辐射VBTAC自由基聚合制备了DBC-Ca/PVD复合AEM。化学交联和离子配位交联的协同作用有效降低了复合膜的含水量和尺寸溶胀；同时金属离子的引入，大大提升了复合膜的OH^-离子传导率，最终成功制备了具有低含水量和高离子传导率的AEMs 。