一种用于海水电解制氢的正渗透膜及其制备方法技术

本公开涉及一种用于海水电解制氢的正渗透膜及其制备方法，所述正渗透膜包括基膜和覆于所述基膜表面的复合层；所述复合层中含有芳香烃基取代的亲水性有机硅基；所述基膜表面含有活性基团，所述活性基团包括羧基、胺基、羟基、醋酸基、酰胺基、氨基、醛基和羰基中的一种或几种；所述基膜与所述复合层通过芳香烃基取代的亲水性有机硅基和所述活性基团间的化学接枝反应连接。该正渗透膜的具有优异的耐碱性、耐热性和刚性，且水通量较大并能够有效阻止离子的扩散，可以直接用于海水电解制氢过程中，使制氢系统稳定，降低成本。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及膜分离，具体地，涉及一种用于海水电解制氢的正渗透膜及其制备方法。

技术介绍

1、正渗透技术在常压条件下利用半透膜两侧溶液渗透压差，实现溶液自发分离，在海水电解水制氢方面表现出巨大潜力。然而，在海水直接电解水制氢过程中，由于正渗透膜需要与电解质溶液始终接触，而普通商品正渗透膜不能长期耐强碱性，因此电解水制氢过程中只能使用中性电解质，导致电解效率低。同时，普通商品正渗透膜的离子扩散对电极造成腐蚀，减短电极的使用寿命，而且电解液中的离子渗漏到海水中会造成海水污染问题。

2、目前应用最广、最高效的制备正渗透膜的方法是界面聚合法制备复合正渗透膜。该方法通常是在聚砜的支撑层上原位生长一层超薄的芳香族聚合物作为分离层。尽管该技术已经成熟，但复合正渗透膜仍然存在低亲水性、不耐强碱、离子扩散等缺点，不适合直接应用在海水直接电解制氢中。

3、现有技术(cn109304088a)公开了一种耐强酸强碱的海水淡化膜及其制备方法与应用，其主要是将具有耐强酸强碱特性的石墨烯与水溶性天然高分子材料混合，并交联涂覆在基膜表面，得到耐强酸强碱的海水淡化膜。但本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于海水电解制氢的正渗透膜，其特征在于，所述正渗透膜包括基膜和覆于所述基膜表面的复合层；

2.根据权利要求1所述的正渗透膜，其特征在于，所述芳香烃基选自碳原子数为6-12的芳香烃基；所述亲水性有机硅基选自活性聚醚有机硅基、聚二甲基硅氧烷基、聚甲基氢-(二甲基)硅氧烷基、端羟基聚二甲基硅氧烷基和氨乙基亚氨丙基聚硅氧烷基中的一种或几种；

3.根据权利要求1所述的正渗透膜，其特征在于，所述基膜选自醋酸纤维素膜和/或聚酰胺膜；所述基膜的厚度为0.01-0.1mm。

4.根据权利要求1所述的正渗透膜，其特征在于，所述正渗透膜耐受pH值为1-14，所述正渗...

【技术特征摘要】

1.一种用于海水电解制氢的正渗透膜，其特征在于，所述正渗透膜包括基膜和覆于所述基膜表面的复合层；

2.根据权利要求1所述的正渗透膜，其特征在于，所述芳香烃基选自碳原子数为6-12的芳香烃基；所述亲水性有机硅基选自活性聚醚有机硅基、聚二甲基硅氧烷基、聚甲基氢-(二甲基)硅氧烷基、端羟基聚二甲基硅氧烷基和氨乙基亚氨丙基聚硅氧烷基中的一种或几种；

3.根据权利要求1所述的正渗透膜，其特征在于，所述基膜选自醋酸纤维素膜和/或聚酰胺膜；所述基膜的厚度为0.01-0.1mm。

4.根据权利要求1所述的正渗透膜，其特征在于，所述正渗透膜耐受ph值为1-14，所述正渗透膜的水迁移速率为0.01-0.5g h2o/g koh/min，所述正渗透膜的与水的接触角为5-60°，所述正渗透膜的72h内杂质离子的透过率为0.005-0.08‰，所述正渗透膜的耐受温度为20-70℃。

5.一种用于海水电解制氢的正渗透膜的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

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【专利技术属性】
技术研发人员：杨雪，海玉琰，熊日华，
申请(专利权)人：国家能源投资集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：