磺化聚醚醚酮〔SPEEK〕是基于聚醚醚酮〔PEEK〕一種改性聚合物,通過于其主鏈上引入磺酸基團(tuán)〔SO?H〕而制備。作為一種兼具優(yōu)良熱穩(wěn)固性、化學(xué)耐受性功能材料,SPEEK于燃料電池、膜分離技術(shù)及生物醫(yī)學(xué)行業(yè)具有大量用途前景。
PEEK本身以其優(yōu)秀機(jī)械性能、高溫穩(wěn)固性還有優(yōu)良耐腐蝕性聞名,而SPEEK則于此基礎(chǔ)上增加了離子交換能力?;撬峄鶊F(tuán)賦予了SPEEK特殊質(zhì)子傳導(dǎo)特性,使其作為質(zhì)子交換膜〔PEM〕理想候選材料。和傳統(tǒng)氟基材料相比,SPEEK不僅成本更低,還減少了對(duì)環(huán)境潛于危害。另外,SPEEK還能根據(jù)磺化程度調(diào)節(jié)其物理化學(xué)性質(zhì),以滿足不同用途場(chǎng)景需求。
于燃料電池中,SPEEK膜能夠很好促進(jìn)氫氧反應(yīng)中質(zhì)子傳輸,和此同時(shí)保持較高機(jī)械強(qiáng)度、較低燃料滲透率,從而增強(qiáng)電池整體效率、壽命。而于膜分離行業(yè),SPEEK憑借其選擇性透過特性,可用于海水淡化、氣體分離過程。另外,因?yàn)槠鋬?yōu)良生物相容性,SPEEK也有望于未來用于組織工程支架或藥物遞送系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
盡管SPEEK顯現(xiàn)出了諸多優(yōu)勢(shì),但其大規(guī)模用途仍面臨一些挑戰(zhàn),例如如何平衡磺化程度和機(jī)械性能之間關(guān)系,還有如何降低生產(chǎn)成本。未來,隨著合成技術(shù)進(jìn)步、研究深入,相信SPEEK將為更多高科技行業(yè)帶來革命性變化。
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