一种复合质子交换膜及其制备方法技术
Composite proton exchange membrane and preparation method thereof
The invention provides a composite proton exchange membrane and a preparation method thereof, which relates to the fuel cell field. The preparation method comprises the composite proton exchange membranes: carbon nanotubes are components of sulfated zirconia coated dispersion, the dispersion of chitosan and acid solution and drying to obtain dry film, alkali washing after washing to neutral to dry film, composite proton exchange membrane in the presence of crosslinking agent. The prepared composite proton exchange membranes have good water absorption, proton conductivity, mechanical properties and thermal stability, and have broad application prospects in polymer based fuel cells.
【技术实现步骤摘要】
一种复合质子交换膜及其制备方法
本专利技术涉及燃料电池领域，且特别涉及一种复合质子交换膜及其制备方法。
技术介绍
壳聚糖作为一种具有研究潜力的质子交换膜，其具有价格低廉和环境友好等特点，同时，还具有其适用的环境不挑剔并与甲醇渗透率低的特点。但是，直接使用壳聚糖制备质子交换膜，或对壳聚糖母体携带的单基团(-OH、-NH2)进行修饰后制备的复合质子交换膜，均存在膜的柔韧性、机械性能和热稳定性不足的问题。有鉴于此，提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种复合质子交换膜的制备方法，使用具备良好亲水性和质子传导性的超强固体酸-硫化氧化锆在碳纳米管的表面形成包覆层，一方面，表面包覆可有效削弱碳纳米管(CNTs)间的相互作用，改善分散及与基体的相容性，充分发挥碳纳米管的增强作用；另一方面，表面质子导体的存在为复合膜提供了新的质子传导途径。本专利技术的另一目的在于提供一种复合质子交换膜，以上述的复合质子交换膜的制备方法制得，具有良好的吸水率、质子传导率、机械性能和热稳定性，在聚合物基燃料电池中有广阔的应用前景。本专利技术解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。本...
【技术保护点】
一种复合质子交换膜的制备方法，其特征在于，包括：将硫化氧化锆包覆的碳纳米管制成分散液，将所述分散液与壳聚糖的酸性溶液混合和烘干得到干膜，对所述干膜进行碱洗后水洗至中性，在交联剂的作用下得到所述复合质子交换膜。
【技术特征摘要】
1.一种复合质子交换膜的制备方法，其特征在于，包括：将硫化氧化锆包覆的碳纳米管制成分散液，将所述分散液与壳聚糖的酸性溶液混合和烘干得到干膜，对所述干膜进行碱洗后水洗至中性，在交联剂的作用下得到所述复合质子交换膜。2.根据权利要求1所述的复合质子交换膜的制备方法，其特征在于，所述硫化氧化锆包覆碳纳米管和所述壳聚糖的质量比为0.1～10：100。3.根据权利要求2所述的复合质子交换膜的制备方法，其特征在于，所述分散液由以下方法制成：将所述硫化氧化锆包覆的碳纳米管加入到醇中后，进行搅拌和超声分散。4.根据权利要求2所述的复合质子交换膜的制备方法，其特征在于，将每1g的碳纳米管加入到每50～100ml的酸溶液中混合，在20～120℃的温度下处理1～8h后，进行过滤、水洗至中性和干燥，得到酸氧化碳纳米管，将所述酸氧化碳纳米管和氧氯化锆溶液混合后加入沉淀剂调节pH值为9～10，搅拌10～30h后在60～100℃的温度下干燥，得到初始样品，将所述初始样品和硫化剂混合后搅拌30～90min，进行水洗和在60～100℃的温度下干燥后，在550～620℃的温度下煅...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪杰，欧颖，刘海，文胜，龚春丽，汪广进，郑根稳，覃彩芹，
申请(专利权)人：湖北工程学院，
类型：发明
国别省市：湖北,42
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