The invention discloses a poly tetra acyl amine of two benzene / carbon cloth material and preparation method and application thereof. The two of benzene amine tetra acyl polystyrene / carbon cloth material for carbon fiber cloth coated polystyrene tetra acyl two of benzene amine nanosheets. The two step, in particular: the first step with acid pretreatment of carbon cloth, namely polar functional groups of carbon fiber cloth surface; solution polymerization and reaction temperature on the surface of the carbon fiber cloth coated polystyrene tetra acyl growth two of benzene amine nanosheets by second steps. The invention of the materials by the inhibition of hydrogen evolution reaction characteristics of porous structure and nano carbon cloth fiber and poly tetra acyl amine of two benzene, effectively improve the selectivity of catalytic ammonia synthesis, significantly improve the ammonia yield and Faraday efficiency, provides a good method to solve the efficiency problems of electro catalytic ammonia. A. The material has the characteristics of low price, stable structure, high efficiency and so on, and its preparation method has the advantages of low energy consumption, simple method and easy operation.
【技术实现步骤摘要】
一种聚苯四甲酰基对苯二胺/碳布材料及其制备方法与应用
本专利技术涉及电化学氨合成利用领域,更具体地,涉及一种聚苯四甲酰基对苯二胺/碳布材料及其制备方法与应用。
技术介绍
氨作为新兴的氢能源载体,具有清洁、高效、可储存运输等诸多优点,将会是未来最理想的无污染的绿色能源之一。在液氨中,氢的质量分数已被证明为17%,远高于在甲醇中12.5%,因此氨的开发利用对缓解石化能源日益枯竭所带来的能源危机具有十分重要的意义。考虑到氨气已难于满足化工领域的强烈需求,开发更加廉价可行的合成氨方法受到各国的高度关注。然而传统的氨合成方法是以氢气和氮气为原料,在100-200个大气压、500-600℃条件下,负载型Fe催化得到氨气,需要消耗巨大的常规能源,导致生产成本太高,大大限制了其推广应用。近年来,不少研究人员发挥想象力,从不同的角度来对这个受诟病的催化体系进行研究,期望发展新的催化体系来降低合成氨的能耗。其中,特别是生物固氮机理(N2+6H++nMg-ATP+6e-(酶)→2NH3+nMg-ADP+nPi)的研究揭示了电化学制氨的可能性。电化学制氨是以水和氮气为原料的电催化技术,它的工艺环保,不会给环境带来污染,其合成系统结构简单、投资少,既可小规模应用,又可大规模开发,是氨合成领域最具有前景的技术之一。然而,电化学制氨技术尚处于初步研究阶段,研究体系大多采用昂贵的催化剂材料,而且占优势的析氢竞争反应致使其仅获得非常低的产氨电流效率(低于1%)。聚苯四甲酰基对苯二胺是聚酰亚胺类聚合物中的一种,是重要的化工塑料之一。过去,由于其具有良好的机械韧性和热稳定性,被常用作结构骨架材 ...
【技术保护点】
一种聚苯四甲酰基对苯二胺/碳布材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:(1) 碳布前处理:将碳布置于浓硝酸溶液中浸泡,得到表面极性基团功能化的碳布纤维;(2) 将经步骤(1)前处理的碳布加入前期反应液中,搅拌混合均匀后,加热溶液开始反应;所述前期反应液由如下组分组成:均苯四甲酸二酐、对氯苯酚、二甲基甲酰胺和对苯二胺;(3) 反应结束后,自然冷却至室温,取出碳布,洗涤,烘干,然后在氩气氛围下热处理,再洗涤,得聚苯四甲酰基对苯二胺/碳布材料。
【技术特征摘要】
1.一种聚苯四甲酰基对苯二胺/碳布材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)碳布前处理:将碳布置于浓硝酸溶液中浸泡,得到表面极性基团功能化的碳布纤维;(2)将经步骤(1)前处理的碳布加入前期反应液中,搅拌混合均匀后,加热溶液开始反应;所述前期反应液由如下组分组成:均苯四甲酸二酐、对氯苯酚、二甲基甲酰胺和对苯二胺;(3)反应结束后,自然冷却至室温,取出碳布,洗涤,烘干,然后在氩气氛围下热处理,再洗涤,得聚苯四甲酰基对苯二胺/碳布材料。2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述碳布为碳纤维布。3.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述浓硝酸溶液为市售浓硝酸,质量分数为65%。4.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述浸泡的时间为12~48h。5.如权利要求1所述的制...
【专利技术属性】
技术研发人员:王海辉,陈高锋,丁良鑫,
申请(专利权)人:华南理工大学,
类型:发明
国别省市:广东,44
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