模板法制備Fe-Ni、PTFE復(fù)合膜

　將兩種不同ew值的聚α,β,β＿三氟苯乙烯(sptfs)樹脂浸入到多孔聚四氟乙烯(ptfe)膜的孔中,制成sptfs/ptfe復(fù)合膜用于質(zhì)子交換膜燃料電池(pemfc).并對(duì)該復(fù)合膜的吸水率,電導(dǎo)率,機(jī)械強(qiáng)度及其裝配的電池性能進(jìn)行了測(cè)試.與其它均質(zhì)膜相比,復(fù)合膜明顯降低了吸水率,同時(shí)也降低了電導(dǎo)率,增加了機(jī)械強(qiáng)度.在電池溫度為80℃,h2/o2壓力為0.2/0.2mpa條件下,兩種復(fù)合膜裝配電池的性能優(yōu)于nofion115膜.低ew值的復(fù)合膜電池性能優(yōu)于高ew值的電池性能,但電池穩(wěn)定性相對(duì)較差.

介紹了幾種適用于防水透濕織物中的ptfe復(fù)合膜,比較了各種加工工藝的特點(diǎn),指出目前市場(chǎng)上使用最廣泛的為ptfe-pu復(fù)合膜。

以聚乙烯醇和聚乙二醇為復(fù)合模板劑,硫酸氧鈦為前驅(qū)體,制備了fe3+摻雜有序介孔tio2光催化材料。結(jié)果表明,當(dāng)fe3+摻雜濃度為0.25%,煅燒溫度為400℃時(shí),孔徑可達(dá)到6.5nm,且結(jié)構(gòu)有序,穩(wěn)定性高。光催化降解丙酮的活性評(píng)價(jià)表明,上述條件下fe3+摻雜能夠明顯提高tio2的光催化活性。

以聚乙烯醇和聚乙二醇為復(fù)合模板劑，硫酸氧鈦為前驅(qū)體，制備了fe3＋摻雜有序介孔tio2光催化材料。結(jié)果表明，當(dāng)fe3＋摻雜濃度為0．25％，煅燒溫度為400oc時(shí)，孔徑可達(dá)到6．5nm，且結(jié)構(gòu)有序，穩(wěn)定性高。光催化降解丙酮的活性評(píng)價(jià)表明，上述條件下fe3＋摻雜能夠明顯提高tio2的光催化活性。

嘗試以聚四氟乙烯(ptfe)乳液為原料制備ptfe微孔膜,選定化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性優(yōu)異的納米二氧化鋯(zro2)作為增強(qiáng)劑以提高微孔膜強(qiáng)度,采用電子萬能力學(xué)試驗(yàn)機(jī)測(cè)試了樣品的力學(xué)強(qiáng)度,用單因素法討論了納米zro2含量、拉伸比例、熱處理溫度和熱處理時(shí)間對(duì)微孔膜拉伸強(qiáng)度的影響;同時(shí)采用低溫等離子體處理ptfe/zro2復(fù)合微孔膜以改善其表面親水性。結(jié)果表明,ptfe/zro2復(fù)合微孔膜的拉伸強(qiáng)度與納米zro2含量成正比,與拉伸倍數(shù)成反比;其拉伸強(qiáng)度隨著熱處理溫度的升高或熱處理時(shí)間的延長,呈先增大后減小的變化趨勢(shì),分別在310℃和10min時(shí)出現(xiàn)最大值;低溫等離子體處理的最佳時(shí)間為30s。

將磺化聚α,β,β三氟苯乙烯(sptfs)樹脂浸入到多孔的聚四氟乙烯(ptfe)膜的孔中,制成sptfs/ptfe復(fù)合膜用于質(zhì)子交換膜燃料電池(pemfc)。與均質(zhì)膜相比通過這種復(fù)合方法降低了膜的吸水率。復(fù)合膜的電導(dǎo)率在10-2s/cm范圍。在80℃,p(h2)/p(o2)壓力比為0.2mpa/0.2mpa條件下,用復(fù)合膜組裝的電池性能與nafion115膜組裝的電池性能進(jìn)行了比較。復(fù)合膜組裝的電池在0.5v時(shí)的電流密度(1200ma/cm2)大于nafion115膜的(1000ma/cm2);在低電流密度區(qū)(小于700ma/cm2),復(fù)合膜性能低于nafion115膜;在高電流密度區(qū)(大于1000ma/cm2),復(fù)合膜性能明顯高于nafion115膜。

通過將全氟磺酸溶液加入到ptfe多孔膜中制備了pfsi/ptfe復(fù)合膜。sem的測(cè)試結(jié)果顯示,已有一層均勻的薄的pfsi膜存在于ptfe多孔膜表面,全氟磺酸樹脂已均勻地分布到ptfe多孔膜中。實(shí)驗(yàn)證明,復(fù)合膜的強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性都優(yōu)于單膜;厚度為40μm的復(fù)合膜,其電性能與厚度為60μm的單膜接近,復(fù)合膜最低膜厚可達(dá)20μm。用價(jià)格相對(duì)便宜的ptfe來部分代替昂貴的全氟磺酸樹脂,可以減少全氟樹脂的用量,降低質(zhì)子交換膜燃料電池的制造成本。

討論了ptfe復(fù)合膜防護(hù)機(jī)理及透濕影響因素.結(jié)果表明,ptfe薄膜和聚醚酯涂層對(duì)病毒防護(hù)起重要作用,微孔膜厚度、空隙率和孔徑等結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)透濕影響小,但聚醚酯涂層的影響較大.采用ptfe復(fù)合膜對(duì)sars等病毒具有較好的防護(hù)效果.

采用溶液澆鑄法制備nafion/ptfe復(fù)合膜,測(cè)試了復(fù)合膜的含水率、尺寸穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度和質(zhì)子電導(dǎo)率,并將其應(yīng)用到固體聚合物電解質(zhì)(spe)水電解中。在制備復(fù)合膜的同時(shí)將催化層噴涂到膜的兩側(cè),最后復(fù)合膜與催化層共同結(jié)晶,使其一體化,增強(qiáng)復(fù)合膜與催化層的結(jié)合強(qiáng)度,滿足水電解領(lǐng)域應(yīng)用要求。評(píng)價(jià)不同厚度nafion/ptfe復(fù)合膜制備的ccm對(duì)水電解池性能的影響并與nafion112膜比較。相同操作條件下厚度小于30mm的復(fù)合膜水電解槽電壓低于nafion112,降低水電解能耗和膜成本。

以聚四氟乙烯(ptfe)乳液為原料、氧化釔穩(wěn)定二氧化鋯(ysz)微納米粉體為增強(qiáng)體,采用機(jī)械拉伸法制備了ptfe/ysz復(fù)合微孔膜,通過掃描電子顯微鏡對(duì)其進(jìn)行了表征,并運(yùn)用單因素法探討了分散劑聚乙烯醇(pva)、拉伸倍數(shù)、ysz含量和熱處理溫度對(duì)復(fù)合微孔膜孔隙率的影響。結(jié)果表明,在復(fù)合微孔膜中添加pva以及增加ysz含量均使復(fù)合微孔膜的孔隙率增大;在拉伸3.5倍、ysz含量為8%(質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同)、熱處理溫度為320℃時(shí),復(fù)合微孔膜孔隙率高達(dá)73.09%。

以鎂(mg)為可燃物質(zhì),聚四氟乙烯(ptfe)為氧化劑,利用磁控濺射和真空蒸鍍兩種方法,制備薄膜煙火器件,研究兩種制膜工藝在性能上的差異,并對(duì)其附著力、薄膜粒度和燃速進(jìn)行了測(cè)量。結(jié)果表明,磁控濺射制得的薄膜附著力為35.88mn,粒度為0.1～0.5μm,燃速為(623.9±12.5)mm.s-1,其主要性能優(yōu)于真空蒸鍍法制得的薄膜。

本文采用溶膠凝膠法,以聚四氟乙烯乳液(ptfe)和硅溶膠(sio2)為主要原料,在玻璃基片上制備了一種有機(jī)-無機(jī)雜化薄膜。利用接觸角測(cè)量儀和掃描電鏡等手段對(duì)樣品薄膜表面的接觸角大小和顯微結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征和分析,通過正交試驗(yàn)和方差分析考察了原料配比、水浴溫度和陳化時(shí)間對(duì)薄膜表面接觸角影響的顯著性大小,并對(duì)疏水薄膜的工藝及顯微組織進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,影響接觸角的顯著性依次是:原料配比>水浴溫度>陳化時(shí)間;當(dāng)vptfe:vsio2:vh2o=10:15:5(ml)時(shí),常溫下制備的溶膠在陳化24h后所制樣品薄膜的靜態(tài)接觸角為98.73°,薄膜具有疏水性,此時(shí)薄膜具有凹凸不平的粗糙結(jié)構(gòu),表面有微米級(jí)的溝槽、凸起和線條狀組織。

將羽絨與其它纖維混合通過針刺工藝加工成絮氈,再與ptfe膜復(fù)合成新型保暖材料。通過測(cè)試表明其具有輕、柔、薄、暖的特點(diǎn),尤其適合于風(fēng)冷環(huán)境下保暖。

優(yōu)選出一種ni—ptfe復(fù)合電鍍工藝，研究了攪拌及陽離子表面活性劑對(duì)鍍層ptfe含量的影響。提出了通過接觸角的測(cè)量以確定鍍層中ptfe含量的方法，并敘述了復(fù)合鍍層在橡膠密封圈硫化模上的應(yīng)用。

以fe(no3)3.9h2o為鐵源,lih2po4為磷源和鋰源,peg400(平均分子量為400的聚乙二醇)作為碳源和結(jié)構(gòu)調(diào)控劑,采用噴霧干燥-高溫?zé)Y(jié)法合成了球形lifepo4/c?？疾炝藝婌F干燥過程中,母液濃度、進(jìn)風(fēng)溫度和進(jìn)料速率對(duì)lifepo4/c樣品形貌、振實(shí)密度和電化學(xué)性能的影響。結(jié)果表明:隨母液濃度的降低,樣品的粒徑變小,粒徑分布也更為均勻,但其球形度變差;進(jìn)風(fēng)溫度過低或過高均會(huì)影響樣品的粒徑分布和顆粒球形度,最佳進(jìn)風(fēng)溫度為140℃;樣品的粒度隨進(jìn)料速率的升高而減小,但過高的進(jìn)料速率會(huì)影響樣品的球形度。所制備的lifepo4/c的振實(shí)密度可達(dá)1.43g/cm3,在5c倍率下其放電容量達(dá)120.5mah/g,50次循環(huán)后容量幾乎沒有衰減。

對(duì)聚四氟乙烯(ptfe)填充不同含量的碳粉,經(jīng)配料、壓制、燒結(jié)等工藝后生產(chǎn)出ptfe復(fù)合試驗(yàn)材料,并對(duì)復(fù)合試驗(yàn)材料的相關(guān)物理性能進(jìn)行了測(cè)試,測(cè)試結(jié)果表明:碳粉含量的增加能明顯提高ptfe的耐磨性能,但也會(huì)使ptfe的脆性提高。

本文通過熔融共混和模壓技術(shù)制備得到納米氧化鋅/高密度聚乙烯(納米-zno/hdpe)復(fù)合膜,并考察了該膜的微觀形態(tài)、機(jī)械性能、結(jié)晶性能以及阻隔性。結(jié)果發(fā)現(xiàn),復(fù)合膜中改性納米zno的含量較低(0.5wt%)時(shí),納米zno在hdpe中具有較好的分散性。隨著改性納米zno含量的增加,復(fù)合膜的拉伸強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度先增大后減小,zno含量為0.5wt%時(shí),綜合力學(xué)性能最佳。此外,改性納米zno的添加能提高h(yuǎn)dpe的結(jié)晶度,并能增強(qiáng)復(fù)合膜的阻隔性能。

以聚四氟乙烯(ptfe)乳液為原料,選定化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性優(yōu)異的納米二氧化鋯(zro2)為增強(qiáng)劑,制備出ptfe/zro2復(fù)合微孔膜,并通過x射線衍射儀對(duì)ptfe/zro2復(fù)合微孔膜樣品的結(jié)晶性能進(jìn)行了表征,使用單因素法討論了zro2的含量、拉伸倍數(shù)、熱處理溫度及熱處理時(shí)間等因素對(duì)ptfe/zro2復(fù)合微孔膜結(jié)晶性能的影響。結(jié)果表明,復(fù)合微孔膜的結(jié)晶度與拉伸倍數(shù)、熱處理溫度和熱處理時(shí)間成正比,與zro2含量成反比;zro2含量為7%、拉伸倍數(shù)為1～2.5倍、熱處理溫度為310℃、熱處理時(shí)間為10min時(shí),制成的復(fù)合微孔膜綜合性能最佳。

優(yōu)選出一種ｎｉ－ｐｔｆｅ復(fù)合電鍍工藝，研究了攪拌及陽離子表面活性劑對(duì)鍍層ｐｔｆｅ含量的影響。提出了通過接觸角的測(cè)量以確定鍍層中ｐｔｆｅ含量方法，并敘述了復(fù)合鍍層在橡膠密封圈硫化模上的應(yīng)用。

復(fù)合鍍層(Ni—P—PTFE)在UPVC管件模具上的應(yīng)用

本文以殼聚糖為模板劑,用nabh4還原法制備了表面沉積ag的納米tio2粉體。采用透射電鏡(tem)、x射線粉末衍射(xrd)、傅立葉紅外光譜(ft-ir)以及紫外-可見光譜(uv-vis)等手段對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行了分析和表征。結(jié)果表明:殼聚糖的加入,使銀的還原反應(yīng)易于控制;ag沉積納米tio2粒子的uv-vis光譜吸收閾值顯著紅移。所得產(chǎn)物在日光下對(duì)有機(jī)染料甲基橙有很好的光催化降解作用;無光照條件下,產(chǎn)物有很好的抗菌效果。

以吐溫-80(tween-80)和司班-80(span-80)為復(fù)合模板劑,鈦酸四正丁酯(tbob)為鈦源,應(yīng)用溶膠-凝膠(sol-gel)法及超臨界干燥法合成介孔tio2材料。采用掃描電鏡(sem)、透射電鏡(tem)、x衍射(xrd)等測(cè)試方法對(duì)樣品的顯微結(jié)構(gòu)及晶相進(jìn)行分析及表征。結(jié)果表明凝膠的干燥工藝、煅燒溫度及不同tween/span比對(duì)介孔結(jié)構(gòu)有較大影響。采用常溫干燥方法難得到介孔結(jié)構(gòu),而超臨界干燥可直接得到介孔tio2。提高煅燒溫度可以提高tio2的結(jié)晶度。tween/span比對(duì)孔徑的影響較大,當(dāng)tween/span=2∶1時(shí),能得到孔徑在10~20nm的介孔tio2。