【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种基于uio66改性的杂化膜、制备方法和液流电池中的应用，属于杂化膜。
技术介绍
1、为克服可再生能源使用的间歇性和不可控性，开发先进的大规模储能技术刻不容缓。全钒液流电池(vfb)因其快速的响应速度、灵活的设计以及较长的循环寿命在储能领域备受瞩目。质子交换膜(pems)是vfb的主要组成部分之一，在传导质子形成内部电路的同时起到阻挡活性离子的作用，直接决定了电池的性能。理想的pems应具有低活性离子渗透性、高质子导电性以及良好的化学稳定性。目前最常用的pem是全氟磺酸nafion膜，但离子选择性差、成本高等缺点极大地限制了其进一步发展。因此，有必要开发新的低成本替代膜材料。
2、具有较小水通道的质子导电磺化聚醚醚酮(speek)膜是最具发展前景的质子交换膜材料。speek虽可降低膜成本，但在强氧化和酸性介质中易降解的特性，导致其在vfb中循环稳定性较差。具有规整可调孔道且比表面积大的金属有机骨架(mofs)材料已被用于对speek膜的改性，而mofs在酸性环境中的稳定性制约了其实际应用。
技术实现思路
1、为解决现有技术的不足，本专利技术提供一种基于uio66改性的杂化膜、制备方法和液流电池中的应用，该杂化膜在强酸强氧化条件下具备良好的化学稳定性。
2、本专利技术所采用的技术方案为：
3、一种基于uio66改性的杂化膜，所述杂化膜的主要包括有聚合物基质，其中掺杂有碳化后的uio-66。
4、所述的聚合物基质是spee
5、优选地，所述的碳化后的uio-66的表面还经过了β-cd的修饰。
6、上述的基于uio66改性的杂化膜的制备方法，包括如下步骤：
7、s1：制备uio-66并将uio-66碳化；
8、s2：将碳化后的uio-66与speek混合制得铸膜液，并采用流延法制膜。
9、优选地，在步骤s1之后，进行步骤s2之前，还包括了对碳化后的uio-66进行表面β-cd的修饰步骤。
10、优选地，步骤s1中，uio-66通过水热合成法制备得到，具体方法是：将zrcl4、对苯二甲酸、乙酸溶解于dmf中，混合均匀后水热处理；结束后冷却，经离心、洗涤、干燥，得uio-66；
11、其中，zrcl4、对苯二甲酸、乙酸的比例为：(180-200)mg:(120-140)mg:(8-12)g。
12、优选地，步骤s1中，uio-66碳化的具体方法是：将uio-66置于管式炉内，氩气气氛下，梯度式升温、保温直至温度达到550-650℃，然后退火4-6h后冷却。
13、优选地，对碳化后的uio-66进行表面β-cd修饰的具体方法是：将碳化后的uio-66溶于dmf中，再加入β-cd，搅拌后过滤，滤渣烘干即可；
14、其中，β-cd与碳化后的uio-66的质量比为1:(0.8-1.2)。
15、优选地，步骤s2中，铸膜液的制备方法是：将碳化后的uio-66、speek分散于dmf中，超声后球磨即可；
16、其中碳化后的uio-66的加入量为speek加入量的1-4％。
17、优选地，步骤s2中，流延法制膜的具体方法为：在刮膜机上刮膜后，于55-75℃下预成型5-7h，随后于真空、90-110℃下干燥11-14h，冷却后将膜剥离。
18、任一上述的基于uio66改性的杂化膜在全钒液流电池中的应用。
19、本专利技术的有益效果在于：
20、(1)该杂化膜断面致密均匀，且在强酸强氧化条件下具备良好的化学稳定性。
21、(2)β-cuio-66与speek间存在的相互作用，使speek/β-cuio-66杂化膜的吸水率和拉伸强度相较于speek膜大幅提升，溶胀率明显下降，且不同β-cuio-66含量的膜性能均优于对应掺杂比的speek/cuio-66杂化膜。
22、(3)使用s/β-cuio-66-3％杂化膜组装的全钒液流电池具有比speek膜和s/cuio-66-3％杂化膜更高的ve和ee。
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1.一种基于UiO66改性的杂化膜，其特征在于，所述杂化膜的主要包括有聚合物基质，其中掺杂有碳化后的UiO-66。
2.根据权利要求1所述的基于UiO66改性的杂化膜，其特征在于，所述的碳化后的UiO-66的表面还经过了β-CD的修饰；聚合物基质是SPEEK。
3.权利要求1所述的基于UiO66改性的杂化膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的基于UiO66改性的杂化膜的制备方法，其特征在于，在步骤S1之后，进行步骤S2之前，还包括了对碳化后的UiO-66进行表面β-CD的修饰步骤。
5.根据权利要求3所述的基于UiO66改性的杂化膜的制备方法，其特征在于，步骤S1中，UiO-66通过水热合成法制备得到，具体方法是：将ZrCl4、对苯二甲酸、乙酸溶解于DMF中，混合均匀后水热处理；结束后冷却，经离心、洗涤、干燥，得UiO-66；
6.根据权利要求3所述的基于UiO66改性的杂化膜的制备方法，其特征在于，步骤S1中，UiO-66碳化的具体方法是：将UiO-66置于管式炉内，氩气气氛下，梯度式升温、
7.根据权利要求4所述的基于UiO66改性的杂化膜的制备方法，其特征在于，对碳化后的UiO-66进行表面β-CD修饰的具体方法是：将碳化后的UiO-66溶于DMF中，再加入β-CD，搅拌后过滤，滤渣烘干即可；
8.根据权利要求1所述的基于UiO66改性的杂化膜的制备方法，其特征在于，步骤S2中，
9.根据权利要求1所述的基于UiO66改性的杂化膜的制备方法，其特征在于，步骤S2中，
10.权利要求1-2任一所述的基于UiO66改性的杂化膜在全钒液流电池中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种基于uio66改性的杂化膜，其特征在于，所述杂化膜的主要包括有聚合物基质，其中掺杂有碳化后的uio-66。
2.根据权利要求1所述的基于uio66改性的杂化膜，其特征在于，所述的碳化后的uio-66的表面还经过了β-cd的修饰；聚合物基质是speek。
3.权利要求1所述的基于uio66改性的杂化膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的基于uio66改性的杂化膜的制备方法，其特征在于，在步骤s1之后，进行步骤s2之前，还包括了对碳化后的uio-66进行表面β-cd的修饰步骤。
5.根据权利要求3所述的基于uio66改性的杂化膜的制备方法，其特征在于，步骤s1中，uio-66通过水热合成法制备得到，具体方法是：将zrcl4、对苯二甲酸、乙酸溶解于dmf中，混合均匀后水热处理；结束后冷却，经离心、...
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