[发明专利]一种聚硅氧烷多膦酸掺杂壳聚糖高温质子交换膜及其制备方法

摘要

本发明涉及一种聚硅氧烷多膦酸掺杂壳聚糖高温质子交换膜及其制备方法，它为采用以下步骤所得产物：1)制备壳聚糖溶液；2)制备有机多膦酸溶液和硅氧烷溶液；3)室温下将硅氧烷溶液加入壳聚糖溶液中，充分搅拌均匀，得到混合溶液；4)将混合溶液放入冰水混合浴中，缓慢滴加有机多膦酸溶液，加完后持续搅拌得到溶胶；5)将溶胶倒至聚四氟乙烯模盘中，干燥后热处理，冷却后剥离即得到聚硅氧烷多膦酸掺杂壳聚糖高温质子交换膜。本发明制备工艺简单，反应条件比较温和，并且制备得到的高温质子交换膜在高温低湿度甚至无水条件下仍具有较高的质子电导率。

主权项

一种聚硅氧烷多膦酸掺杂壳聚糖高温质子交换膜，其特征在于，它为采用以下步骤所得产物：1)室温下，将壳聚糖粉末溶解在醋酸水溶液中，充分搅拌使其溶解均匀，得到壳聚糖溶液；2)将有机多膦酸和硅氧烷分别溶于去离子水中，得到浓度为0.033～0.1mol/L的有机多膦酸溶液和浓度为0.2～0.4mol/L的硅氧烷溶液；3)室温下将步骤2)所得硅氧烷溶液加入步骤1)所得壳聚糖溶液中，所述硅氧烷溶液与壳聚糖溶液体积比为1:1～1:2，充分搅拌均匀，得到混合溶液；4)将步骤3)所得混合溶液放入冰水混合浴中，缓慢滴加步骤2)所得有机多膦酸溶液，所述有机多膦酸溶液与硅氧烷溶液中磷、硅元素摩尔比为1/4～1/1，加完后持续搅拌12～24h得到溶胶；5)将步骤4)所得溶胶倒入聚四氟乙烯模盘中，于40～60℃真空干燥4～8h，随后依次在100℃、120℃与150℃条件下分别热处理2h，冷却后将其从聚四氟乙烯模盘上剥离即得到聚硅氧烷多膦酸掺杂壳聚糖高温质子交换膜。