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专利号: 2024110143486
申请人: 江苏大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-26
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种氯化胆碱:尿素深共熔溶剂修饰的ZIF‑8高温质子交换膜的制备方法,其特征在于,包括:(1)将氯化胆碱和尿素混合加热共熔,得到氯化胆碱:尿素深共熔溶剂;所述氯化胆碱和尿素的摩尔比为1:2;加热温度为55 65℃;

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将氢氧化锌纳米线真空抽滤得到氢氧化锌纳米线膜;

(2)将氯化胆碱:尿素深共熔溶剂通过真空抽滤的方法原位的引入到氢氧化锌纳米线膜中,得到氢氧化锌纳米线/氯化胆碱:尿素深共熔溶剂复合膜;

氢氧化锌纳米线/氯化胆碱:尿素深共熔溶剂复合膜的制备方法包括:将氯化胆碱:尿素深共熔溶剂置于氢氧化锌纳米线膜表面,在0.05 0.08Mpa下真空抽滤,直至氯化胆碱:尿~素深共熔溶剂透过氢氧化锌纳米线膜,移除残留的氯化胆碱:尿素深共熔溶剂,得到所述氢氧化锌纳米线/氯化胆碱:尿素深共熔溶剂复合膜;

(3)将氢氧化锌纳米线/氯化胆碱:尿素深共熔溶剂复合膜在2‑甲基咪唑高温蒸汽中原位反应,制备ZIF‑8/氯化胆碱:尿素深共熔溶剂高温质子交换膜。

2.根据权利要求1所述的氯化胆碱:尿素深共熔溶剂修饰的ZIF‑8高温质子交换膜的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述氢氧化锌纳米线的制备方法为:将乙醇胺溶液加入到等体积硝酸锌溶液中,搅拌均匀,室温静置获得氢氧化锌纳米线。

3.根据权利要求2所述的氯化胆碱:尿素深共熔溶剂修饰的ZIF‑8高温质子交换膜的制备方法,其特征在于,所述硝酸锌溶液和乙醇胺溶液的溶剂为水和乙醇的混合物,乙醇和水的体积比为3:2;

所述乙醇胺溶液浓度为1 2mmol/L,硝酸锌溶液浓度为3 5mmol/L;

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所述室温静置时间为0.5 2小时。

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4.根据权利要求1所述的氯化胆碱:尿素深共熔溶剂修饰的ZIF‑8高温质子交换膜的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,所述原位反应的条件为:在100 140℃的2‑甲基咪唑高温~蒸汽中反应18 30h。

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5.根据权利要求1所述的氯化胆碱:尿素深共熔溶剂修饰的ZIF‑8高温质子交换膜的制备方法,其特征在于,所述ZIF‑8/氯化胆碱:尿素深共熔溶剂高温质子交换膜中,氯化胆碱:尿素深共熔溶剂的负载量为11‑13wt%。

6.权利要求1 5任一项所述方法制备的氯化胆碱:尿素深共熔溶剂修饰的ZIF‑8高温质~子交换膜,其特征在于,所述ZIF‑8高温质子交换膜以致密的ZIF‑8膜为主体,ZIF‑8膜内部具有纳米孔道;氯化胆碱:尿素深共熔溶剂均匀负载在ZIF‑8膜的纳米孔道内部,对ZIF‑8膜内部进行改性;氯化胆碱:尿素深共熔溶剂中的质子供体基团和质子受体基团相互作用,在ZIF‑8纳米孔道内建立连续的氢键网络;所述ZIF‑8/氯化胆碱:尿素深共熔溶剂高温质子交换膜中,氯化胆碱:尿素深共熔溶剂的负载量为11‑13wt%。

7.权利要求6所述的ZIF‑8/氯化胆碱:尿素深共熔溶剂高温质子交换膜在制备高温燃料电池中的应用。