一、行业痛点亟待解决,技术革新势在必行
水处理膜困境
常用的聚醚砜(PES)膜虽具备优异的耐温、耐化学性和机械强度,但疏水性导致水中有机物易附着堆积(即 “污堵”),需频繁清洗更换,大幅增加使用成本。
储能膜瓶颈
主流的 Nafion® 电解质膜价格昂贵,且含氟成分难以回收,环境负荷大,制约了大型储能电池的规模化应用。
合成技术痛点
传统芳香族聚合物磺化方法,要么使用有毒的氯化碳氢溶剂,要么导致聚合物分子量大幅下降,不仅环保风险高,还难以实现工业化生产。
二、创新磺化技术,解锁聚合物新性能
核心原理
在含磺酰基(−SO2−)化合物的存在下,让芳香族聚合物与磺化剂反应,成功实现 “高磺基导入率” 与 “分子量稳定” 的双重目标。
产品品质
合成的 S-PES 为淡褐色粉末,水分含量≤3%,性能稳定可靠,为后续应用奠定坚实基础。
三、两大核心应用,赋能行业升级
1. 水处理膜:告别污堵,长效稳定
亲水性大幅提升:通过水中空气接触角测试,共混膜表面亲水性显著增强,从源头减少有机物附着。
机械强度有保障:高分子量 S-PES 制备的共混膜,强度远高于低分子量产品,满足实际应用的力学要求。
耐污堵性能卓越:在水杨酸、富马酸、牛血清白蛋白(BSA)等模型污染物测试中,透水量减少率远低于传统 PES 膜;经淀川、加古川、濑田川等实际河川水测试,几乎无污堵现象,大幅降低清洗与更换频率。
透水性能稳定:中空糸膜组件 MD20-10 透水量达 56 L・m⁻²・h⁻¹・bar⁻¹,可适配净水处理、排水处理等多种场景。
2. 储能电解质膜:成本可控,环保高效
耐久性优异:在含 0.2M 五价钒离子的 5M 硫酸溶液中,40℃浸泡 2 个月无氧化劣化,性能与 Nafion® 膜相当。
抗交叉污染能力突出:钒离子扩散系数仅为 Nafion® 膜的 1/5,能有效抑制电池两侧电解质混合,提升电池循环寿命。
环保成本优势:碳氢系材料不含氟,回收处理便捷,原料成本低于 Nafion® 膜,为大型储能项目(如太阳能、风能存储)提供经济环保的选择。


