碳納米管基電子-離子雙傳遞功能復(fù)合膜的構(gòu)筑及電驅(qū)動(dòng)離子分離性能

編號(hào)：CYYJ03249

篇名：碳納米管基電子-離子雙傳遞功能復(fù)合膜的構(gòu)筑及電驅(qū)動(dòng)離子分離性能

作者：武曉崗 王潔 張良 高鳳鳳 羅善霞 杜曉 郝曉剛

關(guān)鍵詞： 碳納米管 磺化聚苯乙烯 纖維素納米纖維 電控離子選擇性滲透 導(dǎo)電性

機(jī)構(gòu)： 太原理工大學(xué)化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)院 河北省區(qū)域地質(zhì)調(diào)查院

摘要： 構(gòu)筑具有電子、離子傳遞的雙功能電活性離子分離膜是電控離子選擇滲透膜(ESIPM)分離領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)。通過(guò)將導(dǎo)電碳納米管(CNT)和纖維素納米纖維(CNF)共混抽濾,制備了在亞微米尺度具有三維多孔結(jié)構(gòu)的CNT/CNF復(fù)合膜,以此為導(dǎo)電基膜,通過(guò)溶液滲透策略,在不破壞CNT交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的前提下,將具有陽(yáng)離子交換功能的磺化聚苯乙烯(SPS)原位填充到CNT/CNF的亞微米孔道中,制備了具有電子、離子雙重傳遞功能的SPS/CNT/CNF復(fù)合膜。采用SEM、XRD、FTIR、接觸角測(cè)試儀對(duì)其結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了表征,并結(jié)合電驅(qū)動(dòng)膜分離測(cè)試裝置,對(duì)CNT/CNF膜和SPS/CNT/CNF膜的離子分離性能進(jìn)行了系統(tǒng)對(duì)比。結(jié)果表明,SPS/CNT/CNF復(fù)合膜具有等效商業(yè)化離子交換膜的陽(yáng)離子分離能力,而且具備優(yōu)良的導(dǎo)電性,其導(dǎo)電性能相較于傳統(tǒng)的惰性離子交換膜提升了7個(gè)數(shù)量級(jí)。此外,該SPS/CNT/CNF復(fù)合膜還具備優(yōu)良的電化學(xué)活性、親水性以及穩(wěn)定性,本研究為制備高性能ESIPM提供了新型的合成策略。