全氟磺酰树脂应用研究

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独特的ＰＳＶＥ单体，其Hale Waihona Puke Baidu子结构如图１。
Ｎａｆｉｏｎ￣１ｌ７Ｆｌｅｍｉｏｎ￣Ａｃｉｐｌｅｘ￣
ｎｌ至ｌ。ｎ＝２，ｘ＝５ —１３５，ｙ＝ｌ０００ｍ＝０，ｌ；ｒｌ＝１～５ｍ＝０。３；ｎ＝２￣５，ｘ＝ｌ５～ｌ４
前已在燃料电池和催化剂领域得到广泛的应用。
２燃料电池
２．１质子交换膜
１全氟磺酰的结构与应用
全氟磺酰树脂，由四氟乙烯（ＴＦＥ）与全氟磺酰烯醚单体（ＰＳＶＥ）共聚而成，各公司为了避免知识产权纠纷，开发各自
关键词：全氟磺酰树脂；全氟磺酸膜；质子交换膜；固体超强酸
中图分类号：ＴＱ３２４．８
文献标识码：Ａ
文章编号：１００１ — ９６７７（２０１３）０４ — ００２９ — ０３
ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＰｅｒｌｕｏｆｒｉｎａｔｅｄＳｕｌｆｏｎｙｌＦｌｕｏｒｉｄｅＲｅｓｉｎ
ＭＡＯＸｉａｎｇ— －ｒｏｎｇ
（ＳｈａｎｇｈａｉＷＭＣＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ２００１２０，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐｅｒｆｌｕｏｒｉｎａｔｅｄｓｕｌｆｏｎｙｌｌｆｕｏｉｄｒｅｒｅｓｉｎｐｏｓｓｅｓｓｅｄａｄｅｑｕａｔｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｓｔｒｅｎｇｔｈ，ｃｈｅｍｉｃａｌａｎｄｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉ — ｃａｌｓｔａｂｉｌｉｔｙ．Ｆａｃｔｏｒｓａｆｆｅｃｔｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｐｅｒｌｆｕｏｒｉａｔｅｄｓｕｌｆｏｎｉｃａｃｉｄｍｅｍｂｒａｎｅｓ，ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｏｆｍｅｍｂｒａｎｅｓａｎｄａｌｔｅｒ — ｎａｔｉｖｅｓｗｅｒｅｓｕｍｍａｉｚｒｅｄ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｐｌａｓｔｒｅｃｏｖｅｒｙａｎｄｒｅｕｓｅｏｆｒｅｓｉｎｗｅｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄｆｏｒｒｅｄｕｃｉｎｇｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｐｏｌｌｕｔｉｏｎａｎｄｒｅｄｕｃｉｎｇｔｈｅｃｏｓｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｅｒｌｆｕｏｒｉｎａｔｅｄｓｕｌｆｏｎｙｌｌｕｆｏｉｄｒｅｒｅｓｉｎ；ｐｅｒｆｌｕｏｒｉａｔｅｄｓｕｌｆｏｎｉｃａｃｉｄｍｅｍｂｒａｎｅ；ｐｒｏｔｏｎｅｘｃｈａｎｇｅｍｅｎ— ｂｒａｎｅ；ｓｏｌｉｄｓｕｐｅｒａｃｉｄ
第４１卷第４期
２０１３年２月
广
州
化
工
Ｖｏ１．４１Ｎｏ．４
Ｆｅｂｒｕａｒｙ．２０１３
ＧｕａｎｇｚｈｏｕＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙ
全氟磺酰树脂应用研究
毛向荣
２０世纪７Ｏ年到杜邦公司推出了全氟磺酰树脂以来，其作为燃料电池隔膜、氯碱工业电解食盐的隔膜、固体聚合物电解
质等得到了广泛应用。同时作为固体超强酸催化剂应用于有机合成、药物合成中。
联和增强作用。
全氟磺酰树脂特殊的分子结构，使其拥有优异的性能，目
ＤＯＷｍｅｍｈｒａａｅｍ＝Ｏ．ｎ＝２．ｘ＝３．６～ｌＯ
图１全氟磺酰树脂分子结构图
Ｆｊ１ＣｈｅｍｉｃａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆＰＥＭＦＣ阳极质子交换膜阴极
全氟磺酰树脂是一种离聚体，分子有三部分组成：① 与聚四氟乙烯相似的氟碳链骨架；② 连接骨架与端基的侧链一Ｏ— ＣＦ一ＣＦ— Ｏ—ＣＦ一ＣＦ一；③ 磺酸基团。全氟磺酰树脂中的氟碳主链形成憎水主体，为质子交换膜提供机械和化学稳定性。同时磺酸基团形成的亲水离子簇，不仅为电化学反应提供质子通道，而且离子簇内部的基团和离子之间存在强的相互作
（上海腕前化工设计工程有限公司，上海２００１２０）
摘要：全氟磺酰树脂具有优异的机械强度、化学和电化学稳定性。文中详述了影响全氟磺酸树脂质子交换膜性能的主要
因素、制备工艺及其替代物质，同时阐述了作为催化剂在有机合成、药物合成方面的应用。最后探讨了全氟磺酰树脂在各领域的综合应用，以提高回收利用率，降低成本。