氧化石墨烯增强型PTFE孔填充阴交换膜：提升电化学应用耐久性的创新策略

本研究通过将氧化石墨烯(GO)纳米颗粒与交联聚(乙烯基苄基氯)(PVBC)复合填充多孔聚四氟乙烯(PTFE)基底，开发了高性能阴离子交换膜(AEM)。GO含量优化至5 wt%时，膜表现出1.47 meq/g离子交换容量、48%吸水率和24.85 MPa拉伸强度，兼具优异亲水性与碱稳定性。该研究为电化学能源与水处理领域提供了强化耐久性的新材料解决方案。

　　

通过将多孔聚四氟乙烯(PTFE)支撑体与交联聚(乙烯基苄基氯)(PVBC)基质及氧化石墨烯(GO)纳米颗粒进行复合浸渍，研究人员成功制备出孔填充型阴离子交换膜(AEM)。系统评估了GO负载量(0.5–7 wt%)对膜性能的影响规律。结构分析与热分析证实了孔隙填充的均匀性以及GO在聚合物基质中的稳定整合。

含有5 wt% GO的优化膜表现出卓越的综合性能：离子交换容量达1.47 meq/g，吸水率为48%，拉伸强度为24.85 MPa，同时具有增强的亲水性能和碱稳定性。研究发现过量GO会导致纳米颗粒团聚，进而引起性能下降。与既往报道的PTFE基AEM相比，本研究开发的膜兼具增强的机械 robustness（鲁棒性）、具有竞争力的导电性及化学稳定性。

这些结果表明，可控纳米颗粒掺入策略显著提升AEM在电化学能源转换与水处理应用中的耐久性，为高性能膜材料设计提供了重要方向。