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化学接枝法具有操作简单,设备要求低及成本低等优点,目前越来越引起离子交换膜研究领域人员的关注。本文以聚偏氟乙烯(PVDF)为成膜材料,先将PVDF制备成基膜,通过碱处理使膜表面或内部产生双键,再分步将碱处理膜引发、接枝得到阳离子交换膜。该研究在目前尚未见到公开报道。本方法进一步充实了阳离子交换膜的制备方法,为利用部分含氟材料制备阳离子交换膜提出了新的思路,所以该研究具有重要的学术和实际应用研究意义。本文分别采用氢氧化钾和原硅酸钠碱处理基膜两种方式,通过引发、接枝两步法分别得到掺杂有机化蒙脱土(OMMT)的PVDF/OMMT阳离子交膜和PVDF阳离子交换膜,并对两种膜的制备工艺进行了优化,对离子膜的面电阻,阳离子选择透过率,吸水率和溶胀度进行测量,同时对这两种膜在充电态钒电解液中的化学稳定性进行了研究。文中采用红外光谱(IR)对制膜过程各阶段膜基团的变化进行了表征,用扫描电镜(SEM)和X-射线衍射(XRD)分别对各阶段膜的表面形貌和结晶状态进行了分析。结果表明,利用本方法成功制备了 PVDF/OMMT阳离子交膜和PVDF阳离子交膜。PVDF/OMMT阳离子交膜的最佳制备参数为:KOH乙醇溶液浓度1.5mol·L-1,碱处理时间20 min,碱处理温度60℃;引发剂浓度1.0 mg·m L-1,引发时间4 h,引发温度65℃;接枝温度65℃,接枝时间4h。利用该最佳参数得到的阳离子交换膜面电阻和阳离子选择透过率分别为1.8Ω·cm2和93.4%。PVDF阳离子交换膜在原硅酸钠含量为13%,引发剂浓度为1.0 mg·mL-1时,得到的膜性能最佳,其面电阻和阳离子选择透过率分别为1.4Ω·cm2和92.0%。两种离子交换膜从基膜,碱处理膜到接枝膜的制备过程中,膜表面粗糙程度依次有所增加,结晶度下降。将PVDF/OMMT阳离子交膜和PVDF阳离子交膜浸泡于充电态钒电解液中时,其化学稳定性均有不同程度下降,其后者稳定性优于前者。