[发明专利]一种磷硅玻璃掺杂壳聚糖中温质子交换膜及其制备方法

权利要求书

1.一种磷硅玻璃掺杂壳聚糖中温质子交换膜的制备方法，其特征是，将正硅酸乙酯、盐酸和磷酸水溶液混合均匀得到磷硅玻璃溶液，将磷硅玻璃溶液与壳聚糖溶液进行混合后放入冰水浴中搅拌获得溶胶，将获得的溶胶放入模具中进行热处理后，冷却干燥获得膜材料，再采用碱性溶液洗涤膜材料获得耐水膜材料即为磷硅玻璃掺杂壳聚糖中温质子交换膜。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征是，向壳聚糖溶液添加质子酸对壳聚糖进行改性。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征是，壳聚糖溶液与磷硅玻璃溶液的体积比为1:2～10；

或，所述热处理条件为：温度为100±5℃，处理时间为8±0.5h。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征是，将壳聚糖加入至乙酸水溶液中；或，正硅酸乙酯与盐酸中HCl的摩尔比为1:0.0009～0.0011。

5.如权利要求2所述的制备方法，其特征是，所述质子酸为磷酸、亚磷酸、焦磷酸或硫酸。

6.如权利要求1所述的制备方法，其特征是，所述碱性溶液为氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液或碳酸氢钠溶液；

或，所述洗涤次数为2～3次。

7.一种磷硅玻璃掺杂壳聚糖中温质子交换膜的制备方法，其特征是，将正硅酸乙酯、盐酸和磷酸水溶液混合均匀得到的磷硅玻璃溶液放入冰水浴静置，再进行干燥、粉碎获得磷硅玻璃粉末，然后将磷硅玻璃粉末加入至质子酸改性的壳聚糖溶液中获得胶体溶液，将获得的溶胶放入模具干燥获得膜材料，再采用碱性溶液洗涤膜材料获得耐水膜材料即为磷硅玻璃掺杂壳聚糖中温质子交换膜。

8.如权利要求7所述的制备方法，其特征是，将壳聚糖加入至乙酸水溶液中；或，正硅酸乙酯与盐酸中HCl的摩尔比为1:0.0009～0.0011。

9.如权利要求7所述的制备方法，其特征是，所述质子酸为磷酸、亚磷酸、焦磷酸或硫酸。

10.如权利要求7所述的制备方法，其特征是，将冰水浴静置、干燥后得到的磷硅玻璃片进行球磨。

11.如权利要求10所述的制备方法，其特征是，球磨条件为：转速为600±10r/min，球磨时间为2～3h。

12.如权利要求7所述的制备方法，其特征是，所述碱性溶液为氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液或碳酸氢钠溶液；

或，所述洗涤次数为2～3次。

13.一种权利要求1～12任一所述的制备方法制备的磷硅玻璃掺杂壳聚糖中温质子交换膜。

14.一种质子交换膜燃料电池，其特征是，采用权利要求13所述的磷硅玻璃掺杂壳聚糖中温质子交换膜。