PTFE隔膜的改性及在電化學(xué)合成N2O5中的應(yīng)用.pdf

1、在制備N2O5的各種方法中,N2O4電氧化法是目前最有工業(yè)前景的方法。而在電氧化法制備N2O5的過(guò)程中,隔膜的性能對(duì)N2O5收率和能量消耗水平有決定性作用。因此,隔膜的篩選和改性對(duì)于提高電氧化法合成N2O5過(guò)程的收率和電流效率有著十分重要的意義。
　　 氟碳聚合物多孔隔膜對(duì)N2O5電化學(xué)合成體系具有良好的化學(xué)抗腐蝕性,但自身存在一定缺點(diǎn),如疏水性過(guò)強(qiáng),導(dǎo)電性很小,對(duì)H2O的選擇滲透性高而對(duì)N2O4的選擇滲透性低等,故本論文選擇P

2、TFE膜作為基膜,期望通過(guò)改性調(diào)變其親水性,電導(dǎo)率及滲透性能,以提高N2O4電氧化合成N2O5過(guò)程的效率。
　　 首先以鈉萘溶液為腐蝕液,采用化學(xué)蝕刻法制備鈉萘改性的PTFE膜。由于在膜的表面引入了極性基團(tuán),改性膜的親水性大大增加,但電導(dǎo)率仍較小,無(wú)法用于電氧化合成N2O5過(guò)程。
　　 然后以Nafion溶液為改性液,制備了Nafion改性PTFE膜,并在PTFE／Nafion膜中摻雜無(wú)機(jī)氧化物TiO2和SiO2,制備了

3、無(wú)機(jī)-有機(jī)雜化膜。PTFE／Nafion膜的親水性增加,電導(dǎo)率大大提高,但阻水性能較差,電解的電流效率和N2O5收率均較低。摻雜無(wú)機(jī)氧化物能夠進(jìn)一步提高Nafion改性膜的親水性和阻水性能,雖然電導(dǎo)率有所下降,但電解性能明顯改善。隨TiO2摻雜量增加,所得改性膜電解的電流效率和比能變大,N2O5的收率也可得到提高。隨SiO2摻雜量增加,所得改性膜電解的電流效率變大,比能變小,N2O5的收率也可得到提高。
　　 最后,以膨體PTF