微波辐射制备天然多糖接枝系列高吸水树脂研究新进展 被引量：2

1

作者 孙宾宾 杨博 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2016年第10期42-44,共3页

首先分析了微波辐射天然多糖接枝系列高吸水树脂制备研究的新动向,接着就这些领域的研究新进展进行了综述。最后,指出了微波辐射制备天然多糖接枝系列高吸水树脂研究需要加强的几个方面。

关键词 微波辐射 天然多糖 接枝共聚 高吸水树脂 新进展

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芘磺酸型磺化聚砜质子交换膜的性能研究

2

作者 张郢峰 乔宗文 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期168-171,共4页

利用聚砜(PS)制备氯代酰基化聚砜(CPS),并与8-羟基-1,3,6-芘三磺酸三钠(HBS)小分子试剂通过亲核取代反应制备磺酸基团键合量不同的芘磺酸型磺化聚砜PS-BS。通过流延成膜法制备相应质子交换膜,考察温度对其吸水率、吸水溶胀性、质子传导... 利用聚砜(PS)制备氯代酰基化聚砜(CPS),并与8-羟基-1,3,6-芘三磺酸三钠(HBS)小分子试剂通过亲核取代反应制备磺酸基团键合量不同的芘磺酸型磺化聚砜PS-BS。通过流延成膜法制备相应质子交换膜,考察温度对其吸水率、吸水溶胀性、质子传导率等性能的影响。结果表明,由于侧链末端磺酸基团运动能力随温度升高而增强,相应质子膜的性能也随温度升高呈现正增长,其中磺酸键合量为1.51 mmol/g的PS-BS-4膜在25℃和85℃的吸水率分别为29.6%和42.1%,相应的吸水溶胀性仅为9.4%和24.3%,而PS-BS-4膜在85℃的质子传导率达到0.147 S/cm,非常接近商业化Nafion115膜的性能。 展开更多

关键词 聚砜 柔性侧链 磺酸型 相分离 质子交换膜

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多螺吡喃光致变色化合物合成研究进展 被引量：5

3

作者 孙宾宾 姚秉华 杨博 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期15-18,共4页

为了获得性能更加优良的螺吡喃类光致变色化合物,单个分子中含有两个及以上螺吡喃结构的多螺吡喃化合物成为研究的焦点之一。以关注合成路线为目的,综述了双螺吡喃化合物、三螺吡喃以及四螺吡喃化合物合成的新进展,指出了多螺吡喃化合... 为了获得性能更加优良的螺吡喃类光致变色化合物,单个分子中含有两个及以上螺吡喃结构的多螺吡喃化合物成为研究的焦点之一。以关注合成路线为目的,综述了双螺吡喃化合物、三螺吡喃以及四螺吡喃化合物合成的新进展,指出了多螺吡喃化合物合成研究领域尚待加强的几个方面。 展开更多

关键词 多螺吡喃 光致变色 合成 进展

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羧甲基纤维素接枝螺噁嗪光致变色材料的制备与研究 被引量：1

4

作者 孙宾宾 姚秉华 杨博 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期81-83,共3页

通过水溶液接枝共聚,将螺噁嗪类光致变色基团引入羧甲基纤维素,得到了键合螺噁嗪基团的水溶性光致变色功能材料。利用红外光谱、热重分析等手段对其结构进行表征,结果表明:新材料是以羧甲基纤维素大分子为骨架,侧链接枝有螺噁嗪类光致... 通过水溶液接枝共聚,将螺噁嗪类光致变色基团引入羧甲基纤维素,得到了键合螺噁嗪基团的水溶性光致变色功能材料。利用红外光谱、热重分析等手段对其结构进行表征,结果表明:新材料是以羧甲基纤维素大分子为骨架,侧链接枝有螺噁嗪类光致变色基团。对新材料显色体在水溶液中的热褪色过程通过紫外-可见吸收光谱研究,结果表明:其具有良好的光致变色性能,且显色体热消色稳定性显著增强。新材料良好的水溶性和光致变色性使其更具实用价值。 展开更多

关键词 羧甲基纤维素 螺噁嗪 接枝共聚 水溶性 光致变色

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萘磺酸型侧链磺化聚砜质子交换膜的性能 被引量：4

5

作者 乔宗文 闫晓前 《化学研究与应用》 CAS CSCD 北大核心 2018年第12期1993-1998,共6页

以聚砜(PS)和自制的1,4-二氯甲氧基丁烷(BCD)为氯甲基化试剂通过Fridel-Crafts烷基反应制备氯甲基化聚砜(CPS),紧接着氯甲基与2-萘酚-6,8-二磺酸钾(NSK)试剂通过亲核取代反应制备一种萘磺酸型磺化聚砜(PS-NS),在用红外和核磁氢谱充分表... 以聚砜(PS)和自制的1,4-二氯甲氧基丁烷(BCD)为氯甲基化试剂通过Fridel-Crafts烷基反应制备氯甲基化聚砜(CPS),紧接着氯甲基与2-萘酚-6,8-二磺酸钾(NSK)试剂通过亲核取代反应制备一种萘磺酸型磺化聚砜(PS-NS),在用红外和核磁氢谱充分表征的基础上制备一系列磺酸基团键合量不同的PS-NS质子交换膜(分别为PS-NS-1,PS-NS-2,PS-NS-3)重点研究温度对质子交换膜性能的影响规律。研究结果表明:由于亲水基团与疏水主链距离较远,能够形成类似于Nafion膜的微相分离结构,使得该质子交换膜在高磺化度下仍能保持高的尺寸稳定性,同时随着温度升高,质子交换膜的吸水率、溶胀性以及质子传导率增加,PS-NS-3在25℃和85℃的吸水率为21. 3%和42. 7%,但是溶胀率仅为22. 2%和50. 3%,与商业化Nafion115膜(24. 9%和55. 0%)的性能十分接近,表现出很好的尺寸稳定性。 展开更多

关键词 聚砜 萘磺酸 相分离结构 尺寸稳定性 吸水率

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燃料电池用侧链型磺化聚砜质子交换膜的性能 被引量：2

6

作者 乔宗文 陈涛 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期917-923,共7页

在制备氯甲基化聚砜(CPS)的基础上,以1,2-二羟基苯-3,5-二磺酸钠为试剂,通过亲核取代反应制备一种侧链末端为磺酸基团的侧链型磺化聚砜(PS-BDS),并采用溶液浇注法制备相应的质子交换膜(PEM),研究温度对PEM性能的影响规律。结果表明,由... 在制备氯甲基化聚砜(CPS)的基础上,以1,2-二羟基苯-3,5-二磺酸钠为试剂,通过亲核取代反应制备一种侧链末端为磺酸基团的侧链型磺化聚砜(PS-BDS),并采用溶液浇注法制备相应的质子交换膜(PEM),研究温度对PEM性能的影响规律。结果表明,由于亲水基团远离疏水聚合物主链,该PEM能够形成亲水微区远离疏水微区的相分离结构,亲水区域对主链的影响较小,该PEM在高磺化度下仍能保持较好的尺寸稳定性,随着温度的升高,PEM的吸水率(WU)、吸水溶胀率(SW)和质子传导率(PC)升高,其中PS-BDS-4(离子交换容量为1.57 mmol/g)在25和85℃时的SW仅为22.1%和55.0%,甲醇的渗透率(DK)仅为10.17×10^-7 cm^2/s,低于商业化的Nafion115(16.8×10^-7 cm^2/s)和Nafion117(23.8×10^-7 cm^2/s),表现出很好的综合性能。 展开更多

关键词 聚砜 质子交换膜 相分离 尺寸稳定性

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亲水链段对磺化聚砜质子交换膜性能的影响 被引量：1

7

作者 乔宗文 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期49-54,共6页

制备了萘磺酸型和芘磺酸型磺化聚砜(PSf NS和PSf TS)质子交换膜(PEM),探讨了在相同的磺酸基团含量下,亲水链段结构对PEM的吸水率、吸水溶胀率、质子传导率和抗氧化稳定性等的影响.结果显示,由于亲水基团远离聚合物主链,能够在纳米水平... 制备了萘磺酸型和芘磺酸型磺化聚砜(PSf NS和PSf TS)质子交换膜(PEM),探讨了在相同的磺酸基团含量下,亲水链段结构对PEM的吸水率、吸水溶胀率、质子传导率和抗氧化稳定性等的影响.结果显示,由于亲水基团远离聚合物主链,能够在纳米水平形成类似于Nafion膜的相分离结构,PSf NS和PSf TS PEM在高磺化度下能保持良好的尺寸稳定性.在相同的磺酸含量下,PSf TS由于亲水链段少,吸水效率更高,亲水链段的磺酸基团数目多,有利于吸收水分的聚集,相分离结构更明显,PSf TS在高吸水率下的尺寸稳定性、抗氧化稳定性和阻醇性能更好.其中PSf TS 3膜在25和85℃的溶胀率仅为20.3%和48.1%,室温时的甲醇扩散系数(DK)仅为7.54×10^-7 cm^2/s,优于商业化Nafion115膜在相同条件下的性能(16.8×10^-7 cm^2/s),有望应用于燃料电池. 展开更多

关键词 聚砜 萘磺酸 芘磺酸 相分离 尺寸稳定性

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用于燃料电池的磺化聚砜质子交换膜的性能研究 被引量：1

8

作者 乔宗文 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期153-157,共5页

以聚砜为基础,通过在主链引入可交换氯制备氯甲基化聚砜(CPS),氯甲基分别与1,2-二羟基苯-3,5-二磺酸钠(BDS)和2-萘酚-6,8-二磺酸钾(NSK)反应,制备了苯磺酸型磺化聚砜PS-BS和萘磺酸型磺化聚砜PS-NS,并通过FT-IR和HNMR对其化学结构进行表... 以聚砜为基础,通过在主链引入可交换氯制备氯甲基化聚砜(CPS),氯甲基分别与1,2-二羟基苯-3,5-二磺酸钠(BDS)和2-萘酚-6,8-二磺酸钾(NSK)反应,制备了苯磺酸型磺化聚砜PS-BS和萘磺酸型磺化聚砜PS-NS,并通过FT-IR和HNMR对其化学结构进行表征。采用溶液浇注的方法制备了PS-BS和PS-NS薄膜,探索了功能聚合物PS-BS和PS-NS结构与性能之间的关系。结果表明,PS和PS-NS膜在高吸水率下仍能保持很好的尺寸稳定性,在相同的条件下(离子交换容量和温度),PS-BS膜的尺寸稳定性更加优越。PS-BS和PS-NS质子交换膜都具备良好的阻醇性能。 展开更多

关键词 氯甲基化聚砜 萘磺酸 苯磺酸 侧链

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具有柔性侧链的脂肪磺酸型磺化聚砜质子交换膜的制备及性能研究 被引量：1

9

作者 乔宗文 邓嘉琪 +1 位作者 郑媛 张金金 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期63-67,共5页

以氯丁酰氯(CBC)为小分子试剂,通过傅-克酰基化反应在双酚A型聚砜主链引入可交换氯,制备了氯乙酰基化聚砜(CBPS),然后以羟乙基磺酸钠(HES)为试剂,与氯甲基通过亲核取代反应制备了一种具备较长柔性侧链的一种侧链脂肪磺酸型磺化聚砜(PS-E... 以氯丁酰氯(CBC)为小分子试剂,通过傅-克酰基化反应在双酚A型聚砜主链引入可交换氯,制备了氯乙酰基化聚砜(CBPS),然后以羟乙基磺酸钠(HES)为试剂,与氯甲基通过亲核取代反应制备了一种具备较长柔性侧链的一种侧链脂肪磺酸型磺化聚砜(PS-ES),采用红外光谱和核磁氢谱标表征了它们的化学结构,并采用溶液浇注的方法制备了相应的聚砜阳离子交换膜(PSCEM),探索了PSCEM性能和温度之间的关系。结果表明:随着温度的升高,侧链末端的磺酸基团运动能力增强,导致PSCEM的吸水率(WU)、吸水溶胀性(SW)和质子传导率(PC)增加,由于制备的PS-ES膜材具备很长的柔性侧链,使相应PSCEM的亲水基团远离疏水聚合物主链,吸收的水分子被限制在亲水区域,降低了亲水部分对疏水主链的影响,使PS-ES膜在高磺化度下仍具备一定的尺寸稳定性,其中磺酸键合量为1.50mmol/g的PS-ES-3膜在25℃和85℃的吸水率分别是27.6%和43.6%,但是相应的吸水溶胀性仅为25.5%和55.7%,其中PS-ES-3在85℃的质子传导率达到了0.149S/cm,与商业化Nafion115的性能非常接近,表现出很好的综合性能。 展开更多

关键词 聚砜 羟乙基磺酸钠 柔性侧链 脂肪磺酸型 尺寸稳定性

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燃料电池交联型聚砜阴离子交换膜的性能研究 被引量：1

10

作者 乔宗文 陈涛 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期171-175,共5页

以聚砜为基础材料,基于后磺化法构筑一种具有较长侧链的交联型聚砜阴离子交换膜,并通过FT-IR对其结构进行表征,研究了阴离子交换膜的吸水率、质子传导率和尺寸稳定性等性能与温度之间的变化关系。结果表明,由于亲水季铵基距离主链较远,... 以聚砜为基础材料,基于后磺化法构筑一种具有较长侧链的交联型聚砜阴离子交换膜,并通过FT-IR对其结构进行表征,研究了阴离子交换膜的吸水率、质子传导率和尺寸稳定性等性能与温度之间的变化关系。结果表明,由于亲水季铵基距离主链较远,强化了阴离子交换膜的相分离结构,同时形成一种三维网状结构,使得所制备的聚砜阴离子交换膜在高质子传导率下仍能保持很好的尺寸稳定性和耐碱性,其中IEC为1.56 mmol/g的CPS-HN-3膜在室温和85℃的吸水率达到了39.6%和61.6%,高于商业化Nafion115和Nafion117膜,但是吸水溶胀性仅为5.1%和11.7%,氢氧根离子传导率达到了38 mS/cm和89 mS/cm,该膜在强碱中浸泡600 h的传导率保留量达到了83.9%。 展开更多

关键词 聚砜 季铵化 交联结构 尺寸稳定性 耐碱性

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基于后磺化的萘磺酸型磺化聚砜质子交换膜的性能 被引量：1

11

作者 乔宗文 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期38-43,共6页

以环氧氯丙烷(EPO)为试剂,通过烷基化反应在聚砜(PSF)主链引入环氧基团制备环氧化聚砜(OPSF),紧接着OPSF与2萘酚6,8二磺酸钾(NSK)通过反应制备一种萘磺酸型侧链磺化聚砜(PSF-NS),PSF-NS的化学结构用红外光谱(FTIR)和核磁氢谱(^1H-NMR)... 以环氧氯丙烷(EPO)为试剂,通过烷基化反应在聚砜(PSF)主链引入环氧基团制备环氧化聚砜(OPSF),紧接着OPSF与2萘酚6,8二磺酸钾(NSK)通过反应制备一种萘磺酸型侧链磺化聚砜(PSF-NS),PSF-NS的化学结构用红外光谱(FTIR)和核磁氢谱(^1H-NMR)进行充分表征。同时采用溶液浇注的方法制备相应的质子交换膜(PEM),研究温度对PEM的性能包括离子交换容量、吸水率、溶胀率和质子传导率等的影响。结果表明,相比于一些主链型磺化芳香聚合物PEM,PSF-NS在高吸水率下保持很好的尺寸稳定性;随着温度的升高,PSF-NS膜的吸水率、溶胀率和质子传导率增大,其中PSF-NS-4(磺酸基团键合量为1.43mmol/g)在25℃和85℃的吸水率分别是29.6%和43.1%,相应的溶胀率是25.2%和56.2%,甲醇渗透率为16.8×10^-7cm^2/s,甲醇渗透率低于Nafion115膜在相同条件下的性能。 展开更多

关键词 聚砜 萘磺酸 尺寸稳定性 甲醇渗透率

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具有高效长侧链的芘磺酸型磺化聚砜阳离子交换膜的性能

12

作者 乔宗文 陈涛 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期668-674,共7页

以双酚A型聚砜和无致癌毒性的溴甲基化试剂1,4-二溴丁烷为原料,通过烷基化反应在聚砜分子上引入可交换溴原子制备溴代聚砜(BPSF),将BPSF与8-羟基-1,3,6-芘三磺酸钠(TS)试剂通过亲核取代反应制备一种磺酸基团远离聚合物主链的芘磺酸型磺... 以双酚A型聚砜和无致癌毒性的溴甲基化试剂1,4-二溴丁烷为原料,通过烷基化反应在聚砜分子上引入可交换溴原子制备溴代聚砜(BPSF),将BPSF与8-羟基-1,3,6-芘三磺酸钠(TS)试剂通过亲核取代反应制备一种磺酸基团远离聚合物主链的芘磺酸型磺化聚砜(PS-TS)。采用溶液流延法制备PS-TS阳离子交换膜,通过控制亲核取代反应的时间制备了一系列磺酸基团含量不同的磺化聚砜膜PS-TS-n(PSF-TS-1(0.79 mmol/g)、PSF-TS-2(1.01 mmol/g)、PSF-TS-3(1.28 mmol/g))。结果表明,由于亲疏水区域距离较远,形成的相分离程度明显,PSF-TS膜在高吸水率下仍能保持很好的尺寸稳定性,随着磺酸基团含量增多,相分离程度增强,其中磺酸基团含量为1.32 mmol/g的PSF-TS-3膜在25和85℃的溶胀率仅为22.9%和51.3%,相应的质子传导率达到了0.088和0.149 S/cm,尺寸稳定性超过了商业化Nafion115膜在相同条件下的性能,有望用于燃料电池的实际应用。 展开更多

关键词 聚砜 芘磺酸 尺寸稳定性 吸水率 甲醇渗透率

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基于一锅法的磺化聚砜质子交换膜的性能

13

作者 乔宗文 赵本波 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期658-665,共8页

以双酚A型聚砜(PSF)为基质材料,通过傅-克烷基化反应在PSF主链引入—NCO活性基团,制备乙基异氰酸化聚砜(PS-SA)。在制备PS-SA的基础上,采用两步一锅法,PS-SA与2-萘酚-6,8-二磺酸钾通过亲核取代反应,制备一种侧链含有萘环的萘磺酸型磺化... 以双酚A型聚砜(PSF)为基质材料,通过傅-克烷基化反应在PSF主链引入—NCO活性基团,制备乙基异氰酸化聚砜(PS-SA)。在制备PS-SA的基础上,采用两步一锅法,PS-SA与2-萘酚-6,8-二磺酸钾通过亲核取代反应,制备一种侧链含有萘环的萘磺酸型磺化聚砜PS-NS,充分表征聚合物的化学结构,以溶液浇注的方法制备质子交换膜,研究了温度对PS-NS膜的吸水率(WU,Water Uptaking)、吸水溶胀性(Swelling Ratio)、质子传导率(Proton Conductivity)等基本性能的影响。结果表明,PS-NS膜由于亲水基团距离较远,能够很容易形成相分离结构,所制备的质子交换膜高WU下尺寸稳定性仍然很高,其中PS-NS-4膜(磺酸基团键合量为1.42 mmol/g)在25和85℃的WU高达27.2%和40.3%,但是相应的吸水溶胀性仅为25.2%和57.2%,与相同条件下Nafion115膜的性能十分接近。 展开更多

关键词 聚砜 异氰酸酯基团 萘磺酸 相分离 尺寸稳定性

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交联型聚砜阴离子交换膜的制备及其性能研究

14

作者 乔宗文 冯波 赵本波 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期78-83,共6页

以聚砜、氯乙基异氰酸酯和4-二乙基氨基苯酚为试剂,通过两步一锅法制备一种具有较长柔性侧链的季铵化聚砜PSf-QN膜材,接着与1,4-二溴丁烷发生交联反应构筑一种交联型聚砜阴离子交换膜CPSf-BN,通过红外光谱表征了改性聚合物的化学结构,... 以聚砜、氯乙基异氰酸酯和4-二乙基氨基苯酚为试剂,通过两步一锅法制备一种具有较长柔性侧链的季铵化聚砜PSf-QN膜材,接着与1,4-二溴丁烷发生交联反应构筑一种交联型聚砜阴离子交换膜CPSf-BN,通过红外光谱表征了改性聚合物的化学结构,研究了阴离子交换膜的吸水率、尺寸稳定性和耐碱性等性能.研究显示,由于亲疏水区域距离较远,强化了相分离结构,同时形成一种交联网状结构,解决了阴离子交换膜在高吸水率下尺寸稳定性和耐碱性差的难题,随着温度的升高,CPSf-BN膜的吸水率、吸水溶胀率、离子传导率增加,其中离子交换容量(IEC)为1.53 mmol/g的CPSf-BN-3膜在25℃和85℃的氢氧根传导率为0.035和0.083 S/cm,相应的吸水溶胀性仅为14.1%和25.8%,在强碱中浸泡30 d的传导率保留量达到了83.2%,保持了很好的尺寸稳定性和耐碱性,有望用于燃料电池. 展开更多

关键词 聚砜 季铵化 交联结构 尺寸稳定性 耐碱性

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侧链末端为磺酸基团的磺化聚砜阳离子交换膜性能研究

15

作者 乔宗文 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2019年第9期109-113,共5页

参照前期的研究方法,采用两步一锅法,首先在聚砜(PS)主链上引入活性基团—NCO,紧接着与对羟基苯磺酸钠(HBS)反应制备一种侧链末端为磺酸基团的磺化聚砜(PS-BS),采用流延成膜法制备相应的聚砜阳离子交换膜(PSCEM)。研究温度与PSCEMs吸水... 参照前期的研究方法,采用两步一锅法,首先在聚砜(PS)主链上引入活性基团—NCO,紧接着与对羟基苯磺酸钠(HBS)反应制备一种侧链末端为磺酸基团的磺化聚砜(PS-BS),采用流延成膜法制备相应的聚砜阳离子交换膜(PSCEM)。研究温度与PSCEMs吸水率、尺寸稳定性和质子传导率性能之间的关系,由于亲水磺酸基团远离在聚砜主链,能够形成亲水微区远离疏水主链的微相分离结构,使PSCEM在高的吸水率条件下保持较好的尺寸稳定性。在反应时间为15h条件下,制得的PSCEM在25℃和85℃的吸水率为45.1%和52.1%,吸水溶胀率仅为25.1%和55.6%,质子传导率分别为0.077S/cm和0.147S/cm,具有较好的性能。 展开更多

关键词 聚砜 微相分离 尺寸稳定性 侧链末端

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