[發明專利]一種磷硅玻璃摻雜殼聚糖中溫質子交換膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201711435099.8
• 申請日: 2017-12-26
• 公開（公告）號: CN108155406B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 李曉錦;時冉;苗紀遠
• 申請（專利權）人: 中國科學院青島生物能源與過程研究所
• 主分類號: H01M8/1072
• 分類號: H01M8/1072;H01M8/1046
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 王志坤

1.一種磷硅玻璃摻雜殼聚糖中溫質子交換膜的制備方法，其特征是，將正硅酸乙酯、鹽酸和磷酸水溶液混合均勻得到磷硅玻璃溶液，將磷硅玻璃溶液與殼聚糖溶液進行混合后放入冰水浴中攪拌獲得溶膠，將獲得的溶膠放入模具中進行熱處理后，冷卻干燥獲得膜材料，再采用堿性溶液洗滌膜材料獲得耐水膜材料即為磷硅玻璃摻雜殼聚糖中溫質子交換膜。

2.如權利要求1所述的制備方法，其特征是，向殼聚糖溶液添加質子酸對殼聚糖進行改性。

3.如權利要求1所述的制備方法，其特征是，殼聚糖溶液與磷硅玻璃溶液的體積比為1:2～10；

或，所述熱處理條件為：溫度為100±5℃，處理時間為8±0.5h。

4.如權利要求1所述的制備方法，其特征是，將殼聚糖加入至乙酸水溶液中；或，正硅酸乙酯與鹽酸中HCl的摩爾比為1:0.0009～0.0011。

5.如權利要求2所述的制備方法，其特征是，所述質子酸為磷酸、亞磷酸、焦磷酸或硫酸。

6.如權利要求1所述的制備方法，其特征是，所述堿性溶液為氫氧化鈉溶液、碳酸鈉溶液或碳酸氫鈉溶液；

或，所述洗滌次數為2～3次。

7.一種磷硅玻璃摻雜殼聚糖中溫質子交換膜的制備方法，其特征是，將正硅酸乙酯、鹽酸和磷酸水溶液混合均勻得到的磷硅玻璃溶液放入冰水浴靜置，再進行干燥、粉碎獲得磷硅玻璃粉末，然后將磷硅玻璃粉末加入至質子酸改性的殼聚糖溶液中獲得膠體溶液，將獲得的溶膠放入模具干燥獲得膜材料，再采用堿性溶液洗滌膜材料獲得耐水膜材料即為磷硅玻璃摻雜殼聚糖中溫質子交換膜。

8.如權利要求7所述的制備方法，其特征是，將殼聚糖加入至乙酸水溶液中；或，正硅酸乙酯與鹽酸中HCl的摩爾比為1:0.0009～0.0011。

9.如權利要求7所述的制備方法，其特征是，所述質子酸為磷酸、亞磷酸、焦磷酸或硫酸。

10.如權利要求7所述的制備方法，其特征是，將冰水浴靜置、干燥后得到的磷硅玻璃片進行球磨。

11.如權利要求10所述的制備方法，其特征是，球磨條件為：轉速為600±10r/min，球磨時間為2～3h。

12.如權利要求7所述的制備方法，其特征是，所述堿性溶液為氫氧化鈉溶液、碳酸鈉溶液或碳酸氫鈉溶液；

或，所述洗滌次數為2～3次。

13.一種權利要求1～12任一所述的制備方法制備的磷硅玻璃摻雜殼聚糖中溫質子交換膜。

14.一種質子交換膜燃料電池，其特征是，采用權利要求13所述的磷硅玻璃摻雜殼聚糖中溫質子交換膜。