From the viewpoint of molecular design, this project utilizes bionic multi-silicon crosslinking agents to develop ion exchange membrane with double functional groups. The main idea is firstly, to prepare multi-silicon copolymer with a flexible main chain, a number of side chains, and plenty of -Si(OR)3 and ion exchange groups. Then the multi-silicon copolymer, together with ion exhange material or material that is stable in organic solvents, takes sol-gel reaction to obtain casting solution. Finally, two casting solutions are combined through coating or blending to develop ion exchange membranes with double functional groups, including bipolar membranes or ion-pair (mosaic) membranes. .We investigate the structural effects of multi-silicon crosslinking agents on the combination process, and the interfacial effects of crosslinking degree as well as combination manner on membrane properties. The membrane structure would be optimized through the feedbacks of membrane stability, electrical property and application performance. The relations are investigated among multi-silicon crosslinking agents, combination mechanism and membrane performances. The development of this project will not only give rise to a new pervasive theory in composite membrane structure and performance, but also provide key materials for clean production and separation in chemical industry and environmental engineering fields.
本项目从高分子设计出发,利用具有仿生功能的多硅交联剂制备双功能基团离子膜,其主要思路为:先制备具有柔韧主链和众多侧链、含大量-Si(OR)3和离子交换基团的多硅交联剂,然后与抗有机溶剂材料或离子交换材料进行sol-gel反应获得鋳膜液,通过涂覆或共混等复合方式,制备系列双功能基团离子膜包括双极膜或离子对(镶嵌)膜。探索多硅交联剂的结构对复合过程的影响,并研究基团复合界面的交联程度和复合方式对膜性能的影响。通过对膜进行稳定性、电学性能和应用性能测试,优化膜的结构,并对多硅交联剂-复合机理-膜性能之间关系进行关联研究。本项目的成功研发,可为复合膜结构和性能的调控提供普适性的理论指导,为解决化学工业和环境工程领域中的清洁生产或分离提供关键材料。
本项目从高分子设计出发,利用具有仿生功能的多硅交联剂制备双功能基团离子膜,其主要思路为:先制备具有柔韧主链和众多侧链、含大量-Si(OR)3和离子交换基团的多硅交联剂,然后与抗有机溶剂材料或离子交换材料进行sol-gel反应获得鋳膜液,通过涂覆或共混等复合方式,制备系列双功能基团离子膜包括阴阳离子交换膜和双极膜。探索多硅交联剂的结构对复合过程的影响,并研究基团复合界面的交联程度和复合方式对膜性能的影响。通过对膜进行稳定性、电学性能和应用性能测试,优化膜的结构,并对多硅交联剂–复合机理–膜性能之间关系进行关联研究。本项目的成功研发,可为复合膜结构和性能的调控提供普适性的理论指导,为解决化学工业和环境工程领域中的清洁生产或分离提供关键材料。项目发表论文28篇,获授权发明专利5件, 培养博士后2名,研究生14名。
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数据更新时间:2023-05-31
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