Superhydrophilic polyphenylene sulfide membrane with enhanced ion transfer for alkaline water electrolysis

电解 碱性水电解 超亲水性 化学 接触角 单体 吸附 化学工程 电解水 高分子化学 材料科学 聚合物 电极 电解质 有机化学 物理化学 生物化学 工程类
作者
Yifei Wang,Xinyi Huo,Peng Mao,Mengfei Zhang,Xingyu Liu,Jinli Zhang,Wei Li
出处
期刊:International Journal of Hydrogen Energy [Elsevier BV]
卷期号:65: 872-880 被引量:13
标识
DOI:10.1016/j.ijhydene.2024.04.006
摘要

Porous membranes play a crucial role in alkaline water electrolyzer, and addressing the urgent need for the development of membranes with enhanced ion-transferring properties and superior gas-retarding properties is of utmost importance. This work presents a simple and efficient method for preparing the superhydrophilic polyphenylene sulfide (PPS) membrane, which includes surface oxidation to generate photosensitive sulfone groups, then UV irradiation radical reaction to introduce amine groups as the reaction site, and finally covalently grafting chitosan oligosaccharide (COS) monomers containing hydrophilic groups onto the PPS surface via interfacial polymerization to form a superhydrophilic coating on the surface of fibers. The application of ATR-FTIR, XPS, and SEM has been employed to illustrate that the monomers utilized in the preparation procedure are chemically bonded to the membrane surface, resulting in the formation of a hydrophilic surface layer. The modified PPS membrane can fast adsorb water droplets, promote ion transfer and gas bubbles detachment in an alkaline solution. When used as a membrane in an alkaline water electrolyzer with a 30% KOH electrolyte solution, the cell voltage of 1.90 V at 80oC and 5000 A m−2, and the hydrogen and oxygen produced with a purity of 99.88% and 99.49%, respectively, which was better than the commercial PPS membrane, and the performance was remained essentially unchanged after 120 h of operation. As a result, the superhydrophilic PPS membrane generated by this process has a wide range of applications in alkaline water electrolysis.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
1秒前
用户123完成签到,获得积分10
1秒前
从容前行完成签到,获得积分10
2秒前
科研通AI5应助繁木采纳,获得10
2秒前
3秒前
爸爸_爸爸_帮帮我完成签到,获得积分10
3秒前
学术蛔虫发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
zho发布了新的文献求助10
4秒前
Leif举报嘻嘻乙烯求助涉嫌违规
5秒前
游a完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
6秒前
eve发布了新的文献求助10
6秒前
satori完成签到,获得积分10
7秒前
药药完成签到,获得积分10
8秒前
QYue发布了新的文献求助10
8秒前
祖念真发布了新的文献求助10
9秒前
喜文发布了新的文献求助10
9秒前
铱铱的胡萝卜完成签到,获得积分10
10秒前
繁木完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
可爱的函函应助栗子采纳,获得10
12秒前
无心的土豆完成签到,获得积分10
12秒前
曾建发布了新的文献求助10
13秒前
叶痕TNT完成签到 ,获得积分10
15秒前
乐乐应助早日毕业佳采纳,获得10
15秒前
QuAnLiu发布了新的文献求助30
16秒前
阿金完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
嘀嘀哒哒完成签到,获得积分10
17秒前
muyi发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
MaYi完成签到,获得积分10
18秒前
因乎完成签到,获得积分10
19秒前
yangting发布了新的文献求助10
19秒前
李爱国应助berg采纳,获得10
19秒前
科研通AI5应助z.采纳,获得10
19秒前
高分求助中
Разработка метода ускоренного контроля качества электрохромных устройств 500
Chinesen in Europa – Europäer in China: Journalisten, Spione, Studenten 500
Arthur Ewert: A Life for the Comintern 500
China's Relations With Japan 1945-83: The Role of Liao Chengzhi // Kurt Werner Radtke 500
Two Years in Peking 1965-1966: Book 1: Living and Teaching in Mao's China // Reginald Hunt 500
Epigenetic Drug Discovery 500
Hardness Tests and Hardness Number Conversions 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3817349
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3360735
关于积分的说明 10409073
捐赠科研通 3078857
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1690789
邀请新用户注册赠送积分活动 814164
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 768050