一种介孔结构的壳聚糖-磷钨酸复合质子交换膜及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种介孔壳聚糖-磷钨酸复合质子交换膜及其制备方法。该方法包括：A）制备壳聚糖的乙酸溶液；B）制备三嵌段共聚物P123溶液；C）将壳聚糖溶液与P123溶液混合搅拌，浇铸成膜；D）对制备的膜进行后处理，除去膜中的乙酸和P123，得到介孔壳聚糖膜；E）将步骤D中的膜浸入磷钨酸溶液中，得到介孔壳聚糖-磷钨酸复合质子交换膜。该方法制得的质子交换膜电导率较高，同时具有较低的甲醇渗透系数，适合作为质子交换膜应用于直接甲醇燃料电池。同时该方法制膜原料来源广泛，价格低廉。

【技术实现步骤摘要】
一种介孔结构的壳聚糖-磷钨酸复合质子交换膜及其制备方法
本专利技术涉及一种介孔结构质子交换膜的制备方法，属于质子交换膜技术。
技术介绍
直接甲醇燃料电池（DMFC）除具有燃料电池共有的优点外，还具备低温快速启动、燃料洁净环保以及电池结构简单等特性，有着巨大的商业前景。但从技术层面讲，距离其商业化还有一段距离，目前DMFC的发展面临其中一个主要问题是甲醇在质子交换膜中的渗透较高。目前，直接甲醇燃料电池常用的质子交换膜是全氟磺酸膜，如Nafion，这种膜虽然在常温下质子电导率较高，但是其阻醇性能的低下以及制造成本的昂贵严重阻碍了DMFC的发展。因此，开发成本低廉，常温下电导率良好，阻醇性能优异的质子交换膜是DMFC研究的热点。
技术实现思路
针对现有技术的以上问题，本专利技术人进行了深入研究。壳聚糖（chitosan,CS）是甲壳素N-脱乙酰基的产物，全称(1,4)-2-胺基-2-脱氧-β-D-葡萄糖，是一种可再生资源，并且来源极其广泛。壳聚糖天然无毒，可降解；在工业领域，其制备工艺简单，价格低廉，热/化学稳定好。更重要的是壳聚糖膜具备很好的阻醇性能，一直以来常被用作醇水分离膜。但是，已有的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种介孔结构质子交换膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：A）制备壳聚糖溶液；B）制备三嵌段共聚物P123溶液；C）将壳聚糖溶液与P123溶液混合搅拌，浇铸成膜；D）对制备的膜进行后处理，除去膜中的乙酸和P123，得到介孔壳聚糖膜；E）将步骤D）中的膜浸入磷钨酸溶液中，得到介孔壳聚糖‑磷钨酸复合质子交换膜。

【技术特征摘要】
1.一种介孔结构质子交换膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：A)制备壳聚糖溶液；B)制备三嵌段共聚物P123溶液；C)将壳聚糖溶液与P123溶液混合搅拌，浇铸成膜；D)对制备的膜进行后处理，除去膜中的乙酸和P123，得到介孔壳聚糖膜；E)将步骤D)中的膜浸入磷钨酸溶液中，得到介孔壳聚糖-磷钨酸复合质子交换膜，其中，步骤A)包括：按10克(g)壳聚糖粉末/400毫升(ml)1％的冰醋酸溶液的比例称取壳聚糖粉末并将后者溶解于冰醋酸溶液中，室温下搅拌2小时(h)，待溶解完全后将浅黄色的壳聚糖溶液通过抽滤装置除去不溶杂质，得到25毫克/毫升(mg/ml)的壳聚糖溶液，步骤B)包括：按0.75g三嵌段共聚物P123固体/100ml超纯水的比例称取三嵌段共聚物P123固体并将后者与超纯水混合搅拌12h，待溶解完全后向溶液中滴加冰醋酸，调节溶液pH值约为2，得到7.5mg/mlP123溶液，步骤C)包括：按5–50ml7.5mg/ml的P123溶液/30ml25mg/ml壳聚糖溶液...

【专利技术属性】
技术研发人员：相艳，肖炎鑫，卢善富，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京;11