CN114566753A - 一种可提升离子迁移性能的制氢隔膜材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可提升离子迁移性能的制氢隔膜材料及其制备方法，涉及制氢隔膜材料技术领域，所述可提升离子迁移性能的制氢隔膜材料由如下质量份的组分组成：8～10份聚砜树脂、4～5份碱纤维素、0.5～1份二氧化钛纳米线。本发明基于聚砜树脂，在其中加入碱纤维素以及二氧化钛纳米线，并在成膜后使用等离子体轰击其表面，形成的隔膜具有高离子迁移性能、在碱液中也具有高亲水性、高气密性等诸多优势。
Description
技术领域
本发明涉及制氢隔膜材料技术领域，具体涉及一种可提升离子迁移性能的制氢隔膜材料及其制备方法。
背景技术
隔膜法碱水电解制氢是制备高纯度、低杂质氢气的主要办法，其工作原理是把通上直流电的阳极和阴极两个电极浸入碱性电解液中，水将被分解并在阴极产生氢气，在阳极产生氧气，其中阴阳两个电极之间的电解水被隔膜分开，它具有阻止两侧气体混合、保证气体纯度的作用。
由于隔膜长期浸泡在碱液以及氧气环境中，又要阻止两侧气体混合，因此，对于碱水电解制氢设备中的隔膜要求较高，它必须具备良好的抗碱腐蚀以及抗氧化功能，同时在电解液中还要有较高的气密性，由于水电解的阴阳两极发生的反应不同，阴极：4e+4H2O＝2H2+4OH-，阳极：4OH-＝2H2O+O2+4e，如果OH-不能穿过隔膜，就会使得阳极碱性越来越差，阴极碱性越来越强，阴阳两极的负离子差不仅造成电解液失效，也会增大电解难度，因此隔膜还被要求具备OH-离子的高迁移能力。
现有的隔膜材料发展历程大致分为石棉类、石棉改性以及非石棉新材料等几个历程，目前石棉类以及改性石棉类材料因其致癌性、易污染等问题逐渐走出历史舞台，非石棉新材料进入人们视野，比如织物型隔膜、聚合物薄膜、烧结陶瓷隔膜等等，现有的隔膜材料很难同时满足离子迁移能力、成本、制备难度等诸多要求，很难在工业上大力发展。
发明内容
针对现有技术中的上述问题，本发明提供一种可提升离子迁移性能的制氢隔膜材料及其制备方法，以解决现有制氢隔膜材料很难同时满足离子迁移能力、成本、制备难度等诸多要求的技术问题。
本发明采用的技术方案如下：
一种可提升离子迁移性能的制氢隔膜材料，由如下重量份的组分组成：8～10份聚砜树脂、4～5份碱纤维素、0.5～1份二氧化钛纳米线。
作为优选，所述可提升离子迁移性能的制氢隔膜材料由如下质量份的组分组成：10份聚砜树脂、5份碱纤维素、1份二氧化钛纳米线。
作为优选，所述可提升离子迁移性能的制氢隔膜材料由如下质量份的组分组成：10份聚砜树脂、4份碱纤维素、1份二氧化钛纳米线。
作为优选，所述可提升离子迁移性能的制氢隔膜材料由如下质量份的组分组成：10份聚砜树脂、5份碱纤维素、0.5份二氧化钛纳米线。
作为优选，所述可提升离子迁移性能的制氢隔膜材料由如下质量份的组分组成：8份聚砜树脂、5份碱纤维素、1份二氧化钛纳米线。
可提升离子迁移性能的制氢隔膜材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将聚砜树脂溶于二氯甲烷备用；
(2)将碱纤维素和二氧化钛纳米线均匀分散于步骤(1)所制备的溶液中；
(3)将步骤(2)所得混合物旋涂于玻璃板上，干燥得到厚度为300～500um的薄膜；
(4)将步骤(3)所得薄膜通过等离子体轰击其表面，所述等离子体的功率为50～80瓦，轰击时间为15～20s，即得可提升离子迁移性能的制氢隔膜。
进一步地，所述步骤(1)中，聚砜树脂与二氯甲烷的溶解比例为：每5ml二氯甲烷溶解1～2g聚砜树脂。
进一步地，所述碱纤维素的制备过程为：棉纤维浸泡在强碱溶液1～3天后，取出干燥，并梳理、剪切至50-500μm。
进一步地，所述二氧化钛纳米线直径为100-200nm，长度为50-80μm。
进一步地，步骤(3)所述旋涂条件：旋涂转速4000～8000转/min，旋涂时间100～120s。
综上所述，相比于现有技术，本发明具有如下优点及益效果：
1、本发明基于聚砜树脂，在其中加入碱纤维素以及二氧化钛纳米线，并在成膜后使用等离子体轰击其表面，形成的隔膜具有高离子迁移性能、在碱液中也具有高亲水性、高气密性等诸多优势；
2、本发明制备材料较为常见，制备过程也较为简便，生产成本较低，便于放大生产。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
实施例1
本实施例提供一种可提升离子迁移性能的制氢隔膜材料，其制备过程为：
(1)按照如下组分重量进行称取原料：10g聚砜树脂、5g碱纤维素、1g二氧化钛纳米线，其中，碱纤维素的制备过程为：棉纤维浸泡在强碱溶液1～3天后，取出干燥，并梳理、剪切至50-500μm；二氧化钛纳米线直径为100-200nm，长度为50-80μm；
(2)将所称取的聚砜树脂溶于80ml二氯甲烷中；
(3)将所称取的碱纤维素、二氧化钛纳米线置于聚砜树脂溶液中，并超声1～2min；
(4)将步骤(3)所得混合物旋涂于玻璃板上，使其干燥得到平均厚度为300～500um的薄膜，旋涂条件：旋涂转速4000～8000转/min，旋涂时间100～120s；
(5)将步骤(4)所得薄膜通过等离子体轰击其表面，所述等离子体的功率为50～80瓦，轰击时间为15～20s，最终得到平均厚度为357um的制氢隔膜。
实施例2
本实施例提供一种可提升离子迁移性能的制氢隔膜材料，其制备过程为：
(1)按照如下组分重量进行称取原料：10g聚砜树脂、4g碱纤维素、1g二氧化钛纳米线，其中，碱纤维素的制备过程为：棉纤维浸泡在强碱溶液1～3天后，取出干燥，并梳理、剪切至50-500μm；二氧化钛纳米线直径为100-200nm，长度为50-80μm；
(2)将所称取的聚砜树脂溶于80ml二氯甲烷中；
(3)将所称取的碱纤维素、二氧化钛纳米线置于聚砜树脂溶液中，并超声1～2min；
(4)将步骤(3)所得混合物旋涂于玻璃板上，使其干燥得到平均厚度为300～500um的薄膜，旋涂条件：旋涂转速4000～8000转/min，旋涂时间100～120s；
(5)将步骤(4)所得薄膜通过等离子体轰击其表面，所述等离子体的功率为50～80瓦，轰击时间为15～20s，最终得到平均厚度为331um的制氢隔膜。
实施例3
本实施例提供一种可提升离子迁移性能的制氢隔膜材料，其制备过程为：
(1)按照如下组分重量进行称取原料：10g聚砜树脂、5g碱纤维素、0.5g二氧化钛纳米线，其中，碱纤维素的制备过程为：棉纤维浸泡在强碱溶液1～3天后，取出干燥，并梳理、剪切至50-500μm；二氧化钛纳米线直径为100-200nm，长度为50-80μm；
(2)将所称取的聚砜树脂溶于80ml二氯甲烷中；
(3)将所称取的碱纤维素、二氧化钛纳米线置于聚砜树脂溶液中，并超声1～2min；
(4)将步骤(3)所得混合物旋涂于玻璃板上，使其干燥得到平均厚度为300～500um的薄膜，旋涂条件：旋涂转速4000～8000转/min，旋涂时间100～120s；
(5)将步骤(4)所得薄膜通过等离子体轰击其表面，所述等离子体的功率为50～80瓦，轰击时间为15～20s，最终得到平均厚度为361um的制氢隔膜。
实施例4
本实施例提供一种可提升离子迁移性能的制氢隔膜材料，其制备过程为：
(1)按照如下组分重量进行称取原料：8g聚砜树脂、5g碱纤维素、1g二氧化钛纳米线，其中，碱纤维素的制备过程为：棉纤维浸泡在强碱溶液1～3天后，取出干燥，并梳理、剪切至50-500μm；二氧化钛纳米线直径为100-200nm，长度为50-80μm；
(2)将所称取的聚砜树脂溶于80ml二氯甲烷中；
(3)将所称取的碱纤维素、二氧化钛纳米线置于聚砜树脂溶液中，并超声1～2min；
(4)将步骤(3)所得混合物旋涂于玻璃板上，使其干燥得到平均厚度为300～500um的薄膜，旋涂条件：旋涂转速4000～8000转/min，旋涂时间100～120s；
(5)将步骤(4)所得薄膜通过等离子体轰击其表面，所述等离子体的功率为50～80瓦，轰击时间为15～20s，最终得到平均厚度为357um的制氢隔膜。
对比例1
本对比例提供一种可提升离子迁移性能的制氢隔膜材料，其制备过程为：
(1)按照如下组分重量进行称取原料：8g聚砜树脂、1g二氧化钛纳米线，其中，二氧化钛纳米线直径为100-200nm，长度为50-80μm；
(2)将所称取的聚砜树脂溶于80ml二氯甲烷中；
(3)将所称取的二氧化钛纳米线置于聚砜树脂溶液中，并超声1～2min；
(4)将步骤(3)所得混合物旋涂于玻璃板上，使其干燥得到平均厚度为300～500um的薄膜，旋涂条件：旋涂转速4000～8000转/min，旋涂时间100～120s；
(5)将步骤(4)所得薄膜通过等离子体轰击其表面，所述等离子体的功率为50～80瓦，轰击时间为15～20s，最终得到平均厚度为340um的制氢隔膜。
对比例2
本实施例提供一种可提升离子迁移性能的制氢隔膜材料，其制备过程为：
(1)按照如下组分重量进行称取原料：8g聚砜树脂、5g碱纤维素，其中，碱纤维素的制备过程为：棉纤维浸泡在强碱溶液1～3天后，取出干燥，并梳理、剪切至50-500μm；
(2)将所称取的聚砜树脂溶于80ml二氯甲烷中；
(3)将所称取的碱纤维素置于聚砜树脂溶液中，并超声1～2min；
(4)将步骤(3)所得混合物旋涂于玻璃板上，使其干燥得到平均厚度为300～500um的薄膜，旋涂条件：旋涂转速4000～8000转/min，旋涂时间100～120s；
(5)将步骤(4)所得薄膜通过等离子体轰击其表面，所述等离子体的功率为50～80瓦，轰击时间为15～20s，最终得到平均厚度为357um的制氢隔膜。
对比例3
本实施例提供一种可提升离子迁移性能的制氢隔膜材料，其制备过程为：
(1)按照如下组分重量进行称取原料：8g聚砜树脂；
(2)将所称取的聚砜树脂溶于80ml二氯甲烷中；
(3)将步骤(2)所得混合物旋涂于玻璃板上，使其干燥得到平均厚度为300～500um的薄膜，旋涂条件：旋涂转速4000～8000转/min，旋涂时间100～120s；
(4)将步骤(3)所得薄膜通过等离子体轰击其表面，所述等离子体的功率为50～80瓦，轰击时间为15～20s，最终得到平均厚度为357um的制氢隔膜。
将实施例1～4以及对比例1～3所得的制氢隔膜进行性能测试，包括耐碱性、热稳定性、碱液中的气密性以及OH-离子的迁移能力测试，测试过程如下：
耐碱性：将各组样品制成10cm×10cm的样品，浸泡在100mL的质量浓度为40％的NaOH溶液中，置于70℃下，然后分别在1d、3d和5d时取下一小条，利用去离子水浸泡清洗6h后，采用离子传导率测试仪测定离子电导率，结果如表1；
表1各组样品的耐碱性测试结果
热稳定性：采用热重分析仪进行热稳定性测试试验，将10mg各组样品在氮气(气体流率为80mL/min)保护下，将其从30℃加热到800℃，加热速度为10℃/min，测试前将样品在真空条件下干燥24h除去水分，测定初始质量m0，分别在200℃、400℃及600℃时测定质量m1，利用公式Ma＝(m0-m1)/m0×100％计算质量损失率，结果如表2；
表2各组样品的热稳定性测试结果
碱液中气密性：使用各组样品当做隔膜，仿照水解槽制成密封测试设备，隔膜将测试设备分隔成两个空腔，向其中注入碱液，使得隔膜两端液面保持平衡，且将隔膜浸泡1～2h，直至整片隔膜都被打湿，向其中左侧通入氧气，右侧通入氢气，分别在1h/3h/5h/7h检测两边的气体成分，结果如表3；
表3各组样品在碱液中的气密性测试结果
OH-离子的迁移能力：使用各组样品当做隔膜，仿照水解槽制成开放式水槽，隔膜将测试设备分隔成两个空腔，向左侧注入100mL的质量浓度为40％的NaOH溶液，右侧注入100mL的清水，分别在1h/3h/5h/7h检测右侧的pH值，结果如表4。
表4各组样品OH-离子的迁移能力测试结果
以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。
Claims (10)
1.一种可提升离子迁移性能的制氢隔膜材料，其特征在于，由如下质量份的组分组成：8～10份聚砜树脂、4～5份碱纤维素、0.5～1份二氧化钛纳米线。
2.如权利要求1所述的可提升离子迁移性能的制氢隔膜材料，其特征在于，由如下质量份的组分组成：10份聚砜树脂、5份碱纤维素、1份二氧化钛纳米线。
3.如权利要求1所述的可提升离子迁移性能的制氢隔膜材料，其特征在于，由如下质量份的组分组成：10份聚砜树脂、4份碱纤维素、1份二氧化钛纳米线。
4.如权利要求1所述的可提升离子迁移性能的制氢隔膜材料，其特征在于，由如下质量份的组分组成：10份聚砜树脂、5份碱纤维素、0.5份二氧化钛纳米线。
5.如权利要求1所述的可提升离子迁移性能的制氢隔膜材料，其特征在于，由如下质量份的组分组成：8份聚砜树脂、5份碱纤维素、1份二氧化钛纳米线。
6.一种如权利要求1～5任意一项所述的可提升离子迁移性能的制氢隔膜材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将聚砜树脂溶于二氯甲烷备用；
(2)将碱纤维素和二氧化钛纳米线均匀分散于步骤(1)所制备的溶液中；
(3)将步骤(2)所得混合物旋涂于玻璃板上，干燥得到厚度为300～500um的薄膜；
(4)将步骤(3)所得薄膜通过等离子体轰击其表面，所述等离子体的功率为50～80瓦，轰击时间为15～20s，即得可提升离子迁移性能的制氢隔膜。
7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，聚砜树脂与二氯甲烷的溶解比例为：每5ml二氯甲烷溶解1～2g聚砜树脂。
8.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述碱纤维素的制备过程为：棉纤维浸泡在强碱溶液1～3天后，取出干燥，并梳理、剪切至50-500μm。
9.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述二氧化钛纳米线直径为100-200nm，长度为50-80μm。
10.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于：步骤(3)所述旋涂条件：旋涂转速4000～8000转/min，旋涂时间100～120s。
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|---|---|---|---|---|
| CN115074763A (zh) * | 2022-07-01 | 2022-09-20 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 一种碱性电解水制氢隔膜的制备方法及隔膜 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5683749A (en) * | 1995-07-26 | 1997-11-04 | Ppg Industries, Inc. | Method for preparing asbestos-free chlor-alkali diaphragm |
| WO2002004083A2 (en) * | 2000-07-07 | 2002-01-17 | Colorado State University Research Foundation | Surface modified membranes and methods for producing the same |
| JP2005054239A (ja) * | 2003-08-05 | 2005-03-03 | Acro Nainen Co Ltd | 電気分解槽用ガス分離隔膜 |
| CN101202128A (zh) * | 2006-11-16 | 2008-06-18 | 韩国电子通信研究院 | 水性电解质组合物及含其形成的电解质层的一次膜电池 |
| CN109554724A (zh) * | 2017-09-25 | 2019-04-02 | 东丽纤维研究所（中国）有限公司 | 一种水电解隔膜及其制造方法 |
| JP2020105578A (ja) * | 2018-12-27 | 2020-07-09 | 株式会社日本触媒 | アルカリ水電解用隔膜 |
-
2022
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5683749A (en) * | 1995-07-26 | 1997-11-04 | Ppg Industries, Inc. | Method for preparing asbestos-free chlor-alkali diaphragm |
| WO2002004083A2 (en) * | 2000-07-07 | 2002-01-17 | Colorado State University Research Foundation | Surface modified membranes and methods for producing the same |
| JP2005054239A (ja) * | 2003-08-05 | 2005-03-03 | Acro Nainen Co Ltd | 電気分解槽用ガス分離隔膜 |
| CN101202128A (zh) * | 2006-11-16 | 2008-06-18 | 韩国电子通信研究院 | 水性电解质组合物及含其形成的电解质层的一次膜电池 |
| CN109554724A (zh) * | 2017-09-25 | 2019-04-02 | 东丽纤维研究所（中国）有限公司 | 一种水电解隔膜及其制造方法 |
| JP2020105578A (ja) * | 2018-12-27 | 2020-07-09 | 株式会社日本触媒 | アルカリ水電解用隔膜 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115074763A (zh) * | 2022-07-01 | 2022-09-20 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 一种碱性电解水制氢隔膜的制备方法及隔膜 |
| CN115074763B (zh) * | 2022-07-01 | 2024-01-30 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 一种碱性电解水制氢隔膜的制备方法及隔膜 |
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