[发明专利]基于喷雾技术制备磷酸掺杂的凯夫拉纤维与碲化镉纳米晶复合的高温质子交换膜的方法有效
| 申请号： | 201811067097.2 | 申请日： | 2018-09-13 |
| 公开（公告）号： | CN109193013B | 公开（公告）日： | 2021-10-01 |
| 发明（设计）人： | 车全通;段向清;贾婷婷;潘斌 | 申请（专利权）人： | 东北大学 |
| 主分类号： | H01M8/1069 | 分类号： | H01M8/1069;H01M8/1041 |
| 代理公司： | 沈阳优普达知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 21234 | 代理人： | 张志伟 |
| 地址： | 110169 辽*** | 国省代码： | 辽宁;21 |
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| 摘要： | 本发明属于燃料电池技术领域，涉及质子交换膜电解质的制备技术，具体为一种基于喷雾技术制备磷酸掺杂的凯夫拉纤维与碲化镉纳米晶复合的高温质子交换膜的方法。将碲化镉纳米晶水溶液喷雾到凯夫拉纤维二甲基亚砜溶液表面，随着水与二甲基亚砜进行溶剂交换，碲化镉纳米晶进入到凯夫拉纤维凝胶内部进行组装，再进行冷冻干燥形成Kevlar/CdTe复合膜，最后浸泡在质量分数为60～100％磷酸溶液中，制备Kevlar/CdTe/(60～100％)PA复合膜。本发明实现将碲化镉纳米晶引入到凯夫拉纤维的胶体结构中并进行冷冻干燥制备具有稳定结构以及良好质子传导能力的复合膜电解质，在燃料电池领域具有潜在应用价值。另外，本发明为利用喷雾技术制备新型复合膜提供新的研究方法和思路。 | ||
| 搜索关键词： | 基于 喷雾 技术 制备 磷酸 掺杂 凯夫拉 纤维 碲化镉 纳米 复合 高温 质子 交换 方法 | ||
【主权项】：
1.一种基于喷雾技术制备磷酸掺杂的凯夫拉纤维与碲化镉纳米晶复合的高温质子交换膜的方法，其特征在于，按照以下步骤进行：(1)向1000mL的具塞试剂瓶加入500mL的二甲基亚砜，1.5～5g凯夫拉纤维，0.9～3g氢氧化钾，搅拌5～9天形成浓度为3～10g/L的凯夫拉纤维均相溶液；(2)在20～35℃下，在表面皿中加入10mL浓度为3～10g/L的凯夫拉纤维均相溶液；(3)将15mL的CdTe纳米晶水溶液喷洒在步骤(2)中凯夫拉纤维均相溶液表面，喷雾的速度为0.079～0.143mL/s；(4)将步骤(3)中的溶液静置3～5天；期间，每12h利用喷雾技术更换CdTe纳米晶水溶液；(5)将步骤(4)中所得的Kevlar/CdTe凝胶在‑30℃至‑65℃下冷冻干燥12～24h，形成Kevlar/CdTe复合膜；(6)在20～35℃下，将Kevlar/CdTe复合膜浸泡在装有质量分数为60～100％磷酸水溶液的具塞容器中48h，得到Kevlar/CdTe/(60～100％)PA复合膜。
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