织物型PPS隔膜服役中的结构变化

摘要

针对聚苯硫醚（PPS）隔膜在碱性水电解槽服役过程中出现的隔膜工作效率降低和能耗变大的问题，通过分析不同服役时间PPS织物隔膜的形貌变化、热性能、元素含量和价态变化、红外光谱、力学性能、亲疏水性能以及隔膜电阻等，研究碱性电解水制氢过程中PPS织物隔膜的变化，解析其机理。结果表明：PPS隔膜在电解制氢服役过程中发生C—S—C键的断裂与脱硫；随着服役时间的增长，PPS织物隔膜纤维表面更加粗糙，甚至出现裂痕，隔膜的亲水性变差，氢氧根离子传输速率变慢，热稳定性以及结晶性能逐渐减弱，而隔膜阻抗与拉伸强度随之增大；PPS-8织物隔膜中S元素原子分数为4.9%,S/C比为5.85，水接触角为101.33°，热失重质量保持率达到47.53%，隔膜内阻为8.236Ω。

关键词

聚苯硫醚制氢隔膜 / 服役 / 阻抗 / 电解脱硫

基金资助

国家自然科学基金面上项目（21878231）; 天津市自然科学基金重点项目（19JCZDJC37300）