[發(fā)明專(zhuān)利]凝膠擠出流延改性全氟磺酸質(zhì)子交換膜的方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202110338643.7 | 申請(qǐng)日： | 2021-03-30 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN113078344B | 公開(kāi)（公告）日： | 2022-04-01 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 楊大偉;賀建蕓;高啟秀;曹鵬飛;張恒;靳芳芳;王勝;侯倩 | 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人： | 江蘇科潤(rùn)膜材料有限公司 |
| 主分類(lèi)號(hào)： | H01M8/1069 | 分類(lèi)號(hào)： | H01M8/1069;H01M8/1027;H01M8/1032;H01M8/1067 |
| 代理公司： | 廣東卓林知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44625 | 代理人： | 岳帥 |
| 地址： | 211600 江蘇省*** | 國(guó)省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 凝膠 擠出 改性 全氟磺酸 質(zhì)子 交換 方法 | ||
1.一種凝膠擠出流延改性全氟磺酸質(zhì)子交換膜的方法，其特征在于，包括以下步驟：
(1)制備二維層狀功能化Mxene納米片：將二維層狀Mxene納米片粉末分散在質(zhì)量濃度為20-30％的四丁基氫氧化銨和鹽酸多巴胺的混合溶液中，并在50-80℃下攪拌5-8h后，冷卻至室溫后不斷攪拌情況下加入氫氧化鈉溶液以調(diào)節(jié)溶液pH為6.8-7.2，離心分離，洗滌固體后再冷凍干燥10-20h，得到四丁基銨離子和多巴胺插層的二維層狀功能化Mxene納米片；二維層狀Mxene納米片粉末和混合溶液的重量體積比為0.01-0.2g/mL；
(2)制備全氟磺酸改性樹(shù)脂：步驟(1)所述的二維層狀功能化Mxene納米片加入質(zhì)量濃度為20-30％的末端帶-SO3Na的全氟磺酸樹(shù)脂溶液中，攪拌均勻，高壓釜中通入惰性氣體后維持溫度120-150℃，保溫2-10h，放料取出，維持?jǐn)嚢杷俣?00-500r/min和加熱溫度100-120℃干燥，得到凝膠狀全氟磺酸改性樹(shù)脂；所述全氟磺酸樹(shù)脂溶液的溶劑由水、乙醇和N，N–二甲基甲酰胺組成，質(zhì)量比20:10:(10-15)；
(3)擠出流延成膜：將步驟(2)所述的凝膠狀全氟磺酸改性樹(shù)脂加入單螺桿擠出機(jī)熔融擠出，通過(guò)流延機(jī)頭在成型輥上成膜，得到二維層狀功能化Mxene納米片改性全氟磺酸質(zhì)子交換膜；擠出機(jī)各區(qū)設(shè)定溫度：一區(qū)140℃，二區(qū)160℃，三區(qū)180℃，四區(qū)185℃，機(jī)頭175℃。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凝膠擠出流延改性全氟磺酸質(zhì)子交換膜的方法，其特征在于，所述二維層狀Mxene納米片為T(mén)i3C2，Ti2C，Ti4C3，V3C2和V2C中的一種或組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凝膠擠出流延改性全氟磺酸質(zhì)子交換膜的方法，其特征在于，所述二維層狀Mxene納米片為T(mén)i3C2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凝膠擠出流延改性全氟磺酸質(zhì)子交換膜的方法，其特征在于，所述步驟(1)的四丁基氫氧化銨和鹽酸多巴胺的質(zhì)量比為1:(1-3)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凝膠擠出流延改性全氟磺酸質(zhì)子交換膜的方法，其特征在于，所述步驟(1)的洗滌為依次用去離子水洗滌1-2次和無(wú)水乙醇洗滌1-2次。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凝膠擠出流延改性全氟磺酸質(zhì)子交換膜的方法，其特征在于，所述步驟(1)的冷凍干燥環(huán)境為氮?dú)饣驓鍤獾囊环N。
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