壳聚糖与表面改性Y型沸石杂化液体分离膜的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种壳聚糖与表面改性Ｙ型沸石杂化液体分离膜的制备方法，属于有机－无机杂化液体分离膜制备技术。该方法过程包括，将ＮａＹ型沸石转化为氢型沸石，分别采用３－氨丙基三乙氧基硅烷和３－巯丙基三甲氧基硅烷对氢型沸石表面改性，得到带氨基的Ｙ型沸石和带巯基的Ｙ型沸石，将巯基氧化得到带磺酸根的Ｙ型沸石，将上述改性沸石分散于乙酸水溶液中，再加入壳聚糖搅拌溶解，通过搅拌和超声分散得到铸膜液，过滤静置脱泡，在玻璃板上流延成膜，用硫酸溶液将膜交联，用去离子水洗净，真空干燥制得壳聚糖与表面改性Ｙ型沸石杂化膜。该方法制膜原料来源丰富，价格低廉，操作简单，制得的杂化膜具有较低的甲醇渗透率，可用作直接甲醇燃料电池膜。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种壳聚糖与表面改性Y型沸石杂化液体分离膜的制备方法。属于有机-无机杂化液体分离膜制备技术。
技术介绍
燃料电池是一种直接将燃料和氧化剂中的化学能通过电化学反应方式转化为电能的高效发电装置，具有能量转化率高、安全可靠、环保等优点，是一种环境友好的新型化学能源。质子交换膜燃料电池以固态质子交换膜作为电解质，除具有一般燃料电池的优点以外，还具有可常温快速启动、无电解液流失、寿命长、比功率与比能量高等突出优点，被称为第五代的燃料电池。其中直接甲醇燃料电池(DMFC)是一种以液态甲醇为燃料的质子交换膜燃料电池，具有燃料廉价丰富、电池结构简单、成本低等突出优点，尤其适用于便携式动力源，成为二十一世纪燃料电池技术发展热点。目前DMFC中所采用的质子交换膜主要为全氟磺酸膜如Dupond公司的Nation系列膜。这类膜最初针对氢氧燃料电池开发，虽然具有较高的质子传导率、化学稳定性、热稳定性和机械稳定性，但用于DMFC时甲醇渗透严重，极大地限制了DMFC的进一步开发和商业化进程。甲醇透过质子交换膜到达阴极与氧气发生无电流反应，一方面降低燃料利用率，另一方面造成催化剂中毒，在阴极形成混和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种壳聚糖与表面改性Ｙ型沸石杂化液体分离膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：１）沸石的表面改性：（１）将ＮａＹ型沸石用球磨机研磨成粒径为０．５～１μｍ的沸石粉，按照１．５～２ｇ／Ｌ的比例将该沸石粉加入到浓度为１～２ｍｏｌ／Ｌ的ＮＨ↓［４］ＮＯ↓［３］溶液，在７５～８５℃下回流加热１２～２４小时，过滤出沸石粉用去离子水洗涤直到洗涤液呈中性，然后在１１０～１２０℃下干燥８～１０小时，在５００℃下恒温煅烧６小时生成氢型沸石；（２）将氢型沸石与３－氨丙基三乙氧基硅烷及甲苯按质量比为１∶２∶２０混合，在１０５～１１０℃下搅拌回流反应２４小时，过滤，并分别用无水乙醇和去离子水洗涤，之后在５０～７０℃干燥...

【技术特征摘要】
1.一种壳聚糖与表面改性Y型沸石杂化液体分离膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1)沸石的表面改性：(1)将NaY型沸石用球磨机研磨成粒径为0.5～1μm的沸石粉，按照1.5～2g/L的比例将该沸石粉加入到浓度为1～2mol/L的NH4NO3溶液，在75～85℃下回流加热12～24小时，过滤出沸石粉用去离子水洗涤直到洗涤液呈中性，然后在110～120℃下干燥8～10小时，在500℃下恒温煅烧6小时生成氢型沸石；(2)将氢型沸石与3-氨丙基三乙氧基硅烷及甲苯按质量比为1∶2∶20混合，在105～110℃下搅拌回流反应24小时，过滤，并分别用无水乙醇和去离子水洗涤，之后在50～70℃干燥得到带有氨基的Y型沸石；(3)将氢型沸石与3-巯丙基三甲氧基硅烷及甲苯按质量比为1∶2∶20混合，在105～110℃下搅拌回流反应24小时，过滤，并分别用无水乙醇和去离子水洗涤，之后在50～70℃干燥得到带有巯基的Y型沸石，按照30g/L的比例将带有巯基的沸石加入到质量分数为30％的双氧水中，氧化24小时，使巯基氧化为磺酸基团，过滤出...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴洪，姜忠义，郑斌，郑晓红，苑伟康，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]