咪唑鎓盐型聚醚醚酮/功能化介孔硅杂化膜制备及应用的制作方法

文档序号:12093856阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种咪唑鎓盐型聚醚醚酮/功能化介孔硅杂化膜,其特征在于,以咪唑鎓化聚醚醚酮作为膜基质,功能化介孔硅作为填充剂,介孔硅含量为膜基质的1~15wt.%,所制膜厚度为60~80μm。

2.一种按权利要求1所述咪唑鎓盐型聚醚醚酮/功能化介孔硅杂化膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤一:介孔硅制备:

在80℃,剧烈搅拌条件下,将十六烷基三甲基溴化铵、2M氢氧化钠水溶液于去离子水中均匀混合,其中,十六烷基三甲基溴化铵占去离子水质量分数的0.083%~0.25%,氢氧化钠溶液占去离子水体积分数的0.73%;向所得溶液中加入体积分数为1.04%的硅烷前驱体,之后保持80℃搅拌2~5h;离心分离、洗涤、干燥,得到粗产品;

将粗产品分散于甲醇盐酸溶液中,甲醇盐酸溶液与粗产品的质量比为40~60:1,甲醇盐酸溶液中盐酸占甲醇的体积含量为5~6%,回流48h以去除模板;离心分离、洗涤、干燥,得到介孔硅颗粒;

步骤二:氯甲基化聚醚醚酮制备:

将聚醚醚酮溶于浓硫酸中得到均相溶液,所得均相溶液质量分数为1~10%,向该均相溶液中加入氯甲基辛基醚,氯甲基辛基醚与聚醚醚酮的体积质量比为15~20mL/g,在-10℃条件下反应20~60min,氯甲基化产物于水中析出,过滤并洗涤至中性,40℃下真空干燥48h;

步骤三:咪唑鎓盐型聚醚醚酮/功能化介孔硅杂化膜制备:

将氯甲基化聚醚醚酮溶于N,N‐二甲基甲酰胺中配制成浓度为0.05~0.2mg/L的溶液A,室温搅拌4~6h;将步骤一得到的介孔硅颗粒分散在N,N‐二甲基甲酰胺中得到溶液B,其中,介孔硅颗粒与N,N‐二甲基甲酰胺的体积质量比为1~20mg/L,超声2~4h,室温搅拌4~6h;将溶液A和溶液B混合后向其中加入1‐甲基咪唑,1‐甲基咪唑与氯甲基化聚醚醚酮的体积质量比为4~8mL/g,交替搅拌超声处理5h得到铸膜液;

将铸膜液脱泡后在玻璃板上流延,60℃下干燥10~12h,升温至80℃进行退火处理10~12h;待冷却后,从玻璃板上剥离下所制得的膜并将其浸泡在1M NaOH溶液中48h进行充分的离子置换,再用去离子水反复清洗至中性,干燥后即为咪唑鎓盐型聚醚醚酮/功能化介孔硅。

3.根据权利要求2所述咪唑鎓盐型聚醚醚酮/功能化介孔硅杂化膜的制备方法,其特征在于,步骤一中,所述硅烷前驱体为硅酸四乙酯和4-(氯甲基)苯基三甲氧基硅烷的混合物,硅酸四乙酯与4-(氯甲基)苯基三甲氧基硅烷的体积比为3~6:1;所得介孔硅颗粒表面含有氯甲基。

4.根据权利要求2所述咪唑鎓盐型聚醚醚酮/功能化介孔硅杂化膜的制备方法,其特征在于,步骤二中,所述氯甲基化聚醚醚酮的氯甲基化程度为0.66~0.93。

5.一种咪唑鎓盐型聚醚醚酮/功能化介孔硅杂化膜的应用,其特征在于,如权利要求1所述咪唑鎓盐型聚醚醚酮/功能化介孔硅杂化膜在20℃,100%RH条件下,氢氧根传导率为0.015~0.022S cm-1,甲醇渗透率为8.17×10-7cm-2s-1~5.18×10-7cm-2s-1,将该杂化膜应用于碱性直接甲醇燃料电池。

当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1