一种镍中空纤维膜的制备方法及其应用技术

本申请涉及电催化二氧化碳还原领域，公开了一种镍中空纤维膜的制备方法，包括以下步骤：S1、铸膜液的制备；S2、纺丝成膜：通过纺丝挤压成型，将铸膜液以一定的速度挤压至自来水浴中，同时中空纤维内部用气体以恒定速度进行注水，使挤出的纤维与水发生相变，随后将挤出的纤维浸泡在自来水中过夜；S3、烧结：在管式炉中先通入氧气或者空气进行氧化，再在氢气氛围下还原得到完整的金属中空纤维膜。通过将纯镍中空纤维应用在电催化还原二氧化碳还原领域，相对于其它气体扩散电极，镍中空纤维作为自支撑式的气体扩散电极无需使用nafion溶液等粘接剂，而且相对于二氧化碳还原优异的金、银、铜等贵金属，镍的价格低廉，适合大规模使用。适合大规模使用。适合大规模使用。

【技术实现步骤摘要】
一种镍中空纤维膜的制备方法及其应用


[0001]本专利技术涉及电催化二氧化碳还原领域，具体为一种镍中空纤维膜的制备方法及其应用。

技术介绍

[0002]大量化石燃烧的使用，造成了大气中二氧化碳含量的急剧增加，二氧化碳作为一种稳定的直线型分子难以被还原，而电催化二氧化碳能够进行还原反应的原因如下：第一，可以在正常环境条件下进行，反应步骤高度可控；第二，通过改变反应参数，可以调节电化学还原的产物；第三，电化学还原二氧化碳系统可用于实际应用；第四，驱动电化学还原二氧化碳系统的电力可以从太阳能或风能等可再生能源中获取(为间歇性的可再生能源提供了一种储能方案)被认为是最有希望的二氧化碳减排技术之一。
[0003]中空纤维膜出现于上世纪四十年代，因其多孔金属中空纤维膜由于其结构多孔性和其特有的自支撑性，已广泛应用于气体分离、水处理、催化、石化工业等领域。自2016年参考文献《三维多孔中空纤维铜电极，用于高效、高速的电化学二氧化碳还原》中第一次使用铜中空纤维作为阴极电催化还原CO2以来，利用金属中空纤维电极电催化还原CO2的研究越来越广泛，然而大多数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种镍中空纤维膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、铸膜液的制备：将5.88g聚砜溶于25mlN
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甲基吡咯烷酮中，利用搅拌机设置300r/min不断搅拌至均匀，随后分三次并每隔2h加入金属镍粉，每次添加量为16.9g，期间不断搅拌，最后一次加入金属镍粉时，也同时加入1.41g聚乙烯吡咯烷酮，继续搅拌3h，直至形成均匀的铸膜液；S2、纺丝成膜：将铸膜液以22ml/min的速率从注射泵纺丝头外径挤出至盛有大量自来水的水桶中，同时纺丝头内径通入2bar时流量达150ml/min的自来水，以形成中空结构，随后将挤出的纤维浸泡在自来水中过夜；S3、烧结：镍中空纤维氧化阶段在60ml/min的氧气氛围下在管式炉中进行，而还原阶段在100ml/min的氢气
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氮气氛围下于管式炉中进行，经过氧化阶段和还原阶段后，即得到镍中空纤维膜。2.根据权利要求1所述的一种镍中空纤维膜的制备方法，其特征在于，所述S3步骤中，镍中空纤维氧化阶段的升温程序为：25℃下，以1℃/min升至300℃恒温1h，再以1℃/min升至600℃恒温4h，再以1℃/min的速率降至室温。3.根据权利要求1所述的一种镍中空纤维膜的制备方法，其特征在于，所述S3步骤中，镍中空纤维还原阶段的升温程序为：25℃下，以5℃/min升至800℃恒温6h，再以5℃/min降至室温。4.根据权利要求1所述的一种镍中空纤维膜的制备方法，其特征在于，所述S3步骤中...

【专利技术属性】
技术研发人员：王磊，乔智威，杨希贤，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：